Comment calculer la capacitance des plaques métalliques

July 5

En électromagnétisme classique, le terme «capacité» désigne la capacité d'un objet à collecter et à maintenir l'énergie comme une charge électrique. L'un des premiers (et les plus durables) des exemples d'un tel dispositif de collecte de charge (aka un condensateur) est constitué de deux plaques parallèles, en métal, de forme identique, dont les surfaces sont séparées par une distance infinitésimale. La capacité réelle d'un tel dispositif est déterminée par la surface des plaques, la distance entre eux et que (le cas échéant), la matière occupe cet espace étroit.

Instructions

1 Mesurer la surface de la surface d'une plaque (en mètres carrés). Parce que les plaques doivent avoir des formes identiques, il vous suffit de mesurer l'un d'entre eux. Pour une liste des formules de calcul de la surface des formes en deux dimensions communes, voir la section «Ressources ci-dessous.

2 Faites glisser doucement les mâchoires à l'intérieur d'un pied à coulisse dans l'espace entre les plaques et les élargir pour mesurer la distance entre les plaques (en millimètres). Pour un schéma d'un pied à coulisse, voir la section «Ressources» ci-dessous.

3 Diviser la distance de l'étape 2 par 1000 pour convertir ses unités en mètres.

4 Déterminer la constante diélectrique du matériau isolant séparant les deux surfaces des plaques. Pour obtenir une liste complète des constantes diélectriques (ordre alphabétique par matière), voir la section «Ressources» ci-dessous. Remarque: s'il n'y a rien entre les plaques (sauf pour l'air), la constante diélectrique est "1".

5 Multiplier la constante diélectrique par la surface de la plaque (de l'étape 1).

6 Multipliez ce nombre par 8,854 x 10 ^ -12 farads par mètre. Ceci est une constante connue sous le nom de «permittivité de l'espace».

7 Diviser le résultat de l'étape 6 par la distance entre les plaques (de l'étape 3). Cette valeur est la capacité des plaques métalliques (en farads ou "Coulumbs / V»).