Багтаамж нь системийн цахилгаан цэнэгийг хадгалах чадварыг багтаасан электростатикийн үндсэн ойлголт юм. Энэ нь өгөгдсөн цахилгаан потенциалд хуримтлагдсан цахилгаан цэнэгийн хэмжээ юм. Цахилгаан эрчим хүчийг хуримтлуулж, ялгаруулдаг бүрэлдэхүүн хэсэг болох конденсатор зэрэг өргөн хүрээний электрон төхөөрөмжүүдийн дизайн, үйл ажиллагаанд багтаамж нь маш чухал юм.
Багтаамж нь дамжуулагч бүрийн цахилгаан цэнэгийн ( \(Q\) ) тэдгээрийн хоорондох потенциалын зөрүү ( \(V\) )-ийн харьцаагаар тодорхойлогддог. Багтаамжийн томъёог ( \(C\) ) дараах байдлаар илэрхийлнэ.
\(C = \frac{Q}{V}\)Багтаамжийн нэгж нь Майкл Фарадей нэрээр нэрлэгдсэн Фарад (F) юм. Нэг Фарадын багтаамжтай конденсатор нь ялтсууд дээр нэг вольтын потенциалын зөрүүтэй үед нэг кулон цахилгаан цэнэгийг хадгалдаг.
Үндсэн конденсатор нь диэлектрик гэж нэрлэгддэг тусгаарлагч материалаар тусгаарлагдсан хоёр дамжуулагчаас бүрдэнэ. Дамжуулагч нь хавтан, бөмбөрцөг, цилиндр гэх мэт янз бүрийн хэлбэртэй байж болно. Диэлектрик материал нь цахилгаан цэнэгийн урсгалыг эсэргүүцэх замаар конденсаторын багтаамжийг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд конденсаторын цэнэгийг хадгалах чадварыг нэмэгдүүлдэг.
Зэрэгцээ хавтантай конденсаторын хувьд багтаамжийг дараах томъёогоор тооцоолж болно.
\(C = \epsilon \frac{A}{d}\)Энд \(C\) нь багтаамж, \(\epsilon\) нь диэлектрик материалын нэвтрүүлэх чадвар, \(A\) нь хавтангийн аль нэгний талбай, \(d\) нь ялтсуудын хоорондох зай юм. .
Конденсатор нь ялтсуудын хооронд үүссэн цахилгаан талбайд энергийг хадгалдаг. Цэнэглэгдсэн конденсаторт хадгалагдсан энерги ( \(U\) ) нь тэгшитгэлээр өгөгдөнө.
\(U = \frac{1}{2} CV^{2}\)Энэ тэгшитгэл нь конденсаторт хуримтлагдсан энерги нь түүн дээрх хүчдэлийн квадраттай пропорциональ бөгөөд түүний багтаамжтай шууд пропорциональ байгааг харуулж байна. Энэ зарчмыг шаардлагатай бол эрчим хүчийг хадгалах, гаргахын тулд янз бүрийн электрон төхөөрөмжид ашигладаг.
Конденсаторын ялтсуудын хоорондох диэлектрик нь зөвхөн тусгаарлагч биш юм; энэ нь мөн цахилгаан талбайн хариуд туйлшрах замаар багтаамжид нөлөөлдөг. Энэхүү туйлшрал нь конденсатор доторх үр дүнтэй цахилгаан талбайг бууруулж, цэнэгийг хадгалах чадварыг нэмэгдүүлдэг. Диэлектрик тогтмол ( \(\kappa\) ) нь энэ нөлөөллийн хэмжүүр бөгөөд өндөр утга нь илүү их багтаамжийг илтгэнэ.
Конденсаторуудыг цувралаар холбох үед нийт багтаамж ( \(C_{total}\) ) нь бие даасан багтаамжийн аль нэгээс бага бөгөөд харилцан үйлчлэлийн нийлбэрийн эсрэгээр томъёогоор тооцоолно.
\(\frac{1}{C_{total}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + ... + \frac{1}{C_n}\)Эсрэгээр, конденсаторууд зэрэгцээ холбогдсон үед нийт багтаамж нь бие даасан багтаамжийн нийлбэр юм.
\(C_{total} = C_1 + C_2 + ... + C_n\)Энэ тохиргоо нь конденсатор бүрийн цэнэгийг хадгалах хүчин чадал нэмэгдэж, нийт хадгалах багтаамжийг нэмэгдүүлснээр хэлхээний нийт багтаамжийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
Конденсаторыг ойлгох туршилт нь янз бүрийн хүчдэлийн конденсаторын цэнэгийг хэмжих явдал юм. Конденсаторыг хувьсах тэжээлийн эх үүсвэрт холбож, янз бүрийн хүчдэлд хуримтлагдсан цэнэгийг мэдрэмтгий амперметрээр хэмжих замаар конденсаторын багтаамжийг \(C = \frac{Q}{V}\) хамаарлыг ашиглан тодорхойлж болно.
Конденсаторын ялтсуудын хоорондох цахилгаан орон ( \(E\) ) нь ялтсууд дээрх цэнэгийн нягт ( \(\sigma\) ) ба диэлектрикийн ( \(\epsilon\) ) нэвтрүүлэх чадвартай тэгшитгэлийн дагуу хамаарна. :
\(E = \frac{\sigma}{\epsilon}\)Цахилгаан орон нь ялтсуудтай зэргэлдээх хамгийн хүчтэй бөгөөд ялтсуудаас холдох тусам сулардаг. Энэ талбар нь конденсаторыг цэнэглэх үед энергийг хадгалдаг тул цахилгаан орон нурах үед конденсатор энерги ялгаруулж чаддаг.
Конденсаторууд нь электрон хэлхээ, төхөөрөмжүүдийн салшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Тэдгээрийг дараахь байдлаар ашигладаг.
Багтаамж нь цахилгаан статик ба электроникийн гол ойлголт бөгөөд системийн цахилгаан энергийг хадгалах, гаргах чадварыг илэрхийлдэг. Үүнд дамжуулагч хавтангийн хэмжээ, тэдгээрийн хоорондын зай, ашигласан диэлектрик материалын төрөл зэрэг хүчин зүйлүүд нөлөөлдөг. Багтаамжийг ашигладаг конденсаторууд нь эрчим хүч хадгалах, эрчим хүч тохируулах, дохио боловсруулах зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг. Цахилгаан хэлхээ, төхөөрөмжүүдийг зохион бүтээх, ажиллахад багтаамжийг ойлгох нь маш чухал юм.
