Cómo encontrar a la densidad de carga en las placas paralelas

Una batería es el dispositivo de la mayoría de la gente asocia con el almacenamiento de la carga eléctrica. Mientras que esta asociación es correcta , es importante tener en cuenta que la electrónica moderna depende en gran medida todavía otro dispositivo de almacenamiento de carga : el condensador . Una forma común de este dispositivo es el condensador de placas paralelas . Las cargas eléctricas se almacenan mediante la difusión de la carga a través de la superficie de dos placas , espaciados uniformemente . Los cargos típicamente distribuyen de manera uniforme por lo que la propagación de la carga en las placas se describe por densidad de carga . La densidad de carga es simplemente una medida de qué tan fino se propaga el cargo más de un surface.Things que necesitará
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Medir las dimensiones de una de las placas paralelas . No es necesario medir ambas placas como las placas son idénticas . Para placas circulares , medir el radio ( R ) de una de las placas . El radio es la distancia desde el centro a la circunferencia de la placa . Para placas rectangulares , medir el ancho ( W ) y la longitud ( L) de una de las placas .
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Calcular el área de la superficie ( A) de las placas paralelas . A pesar de que hay dos placas idénticas , densidad de carga sólo depende del área de superficie de cualquiera de estas placas . El área de superficie depende de la forma de las placas . Para placas circulares , el área de superficie es : A = 3,14 XR ^ 2 . Por ejemplo , si una placa paralela circular tiene un radio de 5 cm , el área de superficie de ambas placas es 78,5 cm ^ 2 ( 3,14 x [ ( 5 )] ^ 2 ^ 2 ) . Si las placas son rectangulares , utilizar la fórmula A = W x L. Por ejemplo , si la placa rectangular tiene una longitud de 10 cm y anchura de 5 cm , entonces el área de superficie de la placa rectangular es de 50 cm ^ 2 ( [ 5 x 10 ] ^ 2 ) .
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Calcular la carga total ( Q ) en las placas paralelas , utilizando la fórmula Q = C x V. la unidad de carga es el coulomb , con el símbolo C. Primera medir la diferencia de potencial ( V ) a través de las placas usando un voltímetro y , a continuación, se multiplica la diferencia de potencial por la capacitancia ( C) de la estructura de la placa paralelo para obtener la carga en las placas . Si bien se puede determinar empíricamente , se recomienda que utilice la capacidad del condensador como el suministrado por el fabricante del dispositivo. La capacitancia puede observar en el propio dispositivo y se identifica por el faradio unidad o F. Tenga cuidado de no confundir el símbolo de la capacitancia con la unidad de carga . Por ejemplo , si un condensador de placas paralelas con una capacitancia de 5 microfaradios tiene una diferencia de potencial de 20 voltios a través de las placas , a continuación, la carga almacenada en la placa es 1 x 10 ^ -4 Coulomb [ ( 5 x 10 ^ -6 ) x ( 20 )] .
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Calcular la densidad de carga en las placas paralelas. La densidad de carga es igual a ( carga total) /(área de superficie de la placa ) o Q /A. Por ejemplo , si un condensador de placas paralelas rectangular, con longitud 10 cm, anchura de 5 cm, y de capacitancia 5 microfaradios tiene una diferencia de potencial a través de las placas de 20 voltios , entonces la densidad de carga sobre las placas es : 2 x 10 ^ -6 C /cm ^ 2 = ( 1 x 10 ^ -4 Coulomb ) /( 50 cm ^ 2 ) = Q /A = ( C x V ) /( W x L).