Elektr sigʻim

  

Elektr sigʻim- bu jism yoki qurilmaning elektr zaryadini saqlash qobiliyati. U elektr potentsiallar farqiga mos zaryad bilan oʻlchanadi, U bu miqdorlarning nisbati sifatida ifodalanadi. Odatda u ikkita chambarchas bogʻliq sigʻim tushunchalari: xususiy sigʻim va oʻzaro sigʻim sifatida maʼlum. Elektr zaryadlanishi mumkin boʻlgan jism xususiy sigʻimni namoyish etadi, buda elektr potentsiali jism va Yer orasida oʻlchanadi. Oʻzaro sigʻimda esa ikki komponent oʻrtasida oʻlchanadi va bu kondensatorni chiziqli zanjir elementi sifatida elektr zanjirlarda ishlatishda ayniqsa muhimdir.

Ikki oʻtkazgich orasidagi sigʻim faqat geometik oʻlchamlarning, masalan, oʻtkazgichlarning qarama-qarshi yuzasi va ular orasidagi masofa va ular orasidagi har qanday dielektrik material dielektrik singdiruvchanligining funksiyasidir. Koʻpgina dielektrik materiallar uchun dielektrik singdiruvchanlik va shu sababli sigʻim ham oʻtkazgichlar orasidagi potensiallar farqi va ulardagi umumiy zaryad miqdoriga bogʻliq emas.

SI tizimida sigʻim birligi ingliz fizigi Maykl Faraday nomi bilan atalgan va farad (belgi: F) hisoblanadi. 1 faradli kondensator, 1 kulon elektr zaryadi bilan zaryadlanganida, uning plastinkalari orasidagi potentsiallar farqi 1 voltga teng boʻladi.

Xususiy sigʻim

Elektr zanjirlarini muhokama qilishda sigʻim atamasi odatda ikkita qoʻshni oʻtkazgich orasidagi, masalan, kondensatorning ikkita plastinkasi orasidagi oʻzaro sigʻimning qisqartmasi hisoblanadi. Biroq, har bir izolyatsiya qilingan oʻtkazgich ham sigʻimga ega, u xususiy sigʻim deb ataladi. Bu izolyatsiya qilingan oʻtkazgichning elektr potentsialini bir oʻlchov birligiga, masalan, bir voltga oshirish uchun kerak boʻlgan elektr zaryadining miqdori bilan oʻlchanadi. Ushbu potentsial uchun hisob nuqtasi nazariy jihatdan cheksiz radiusli, ichi boʻsh oʻtkazuvchan shar boʻlib, oʻtkazgich shu sharning ichida joylashgan deb hisoblanadi.

Oʻtkazuvchilarning xususiy sigʻimi zaryad va elektr potentsialining nisbati bilan belgilanadi:

$$C={\frac {q}{V}},$$

Bu yerda

• ${\textstyle q}$ zaryad miqdori,
• ${\textstyle V={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}\int {\frac {\sigma }{r}}\,dS}$ elektr potentsiali,
• ${\textstyle \sigma }$ zaryadning sirt zichligi,
• ${\textstyle dS}$ oʻtkazgich yuzasidagi cheksiz kichik yuza elementi,
• ${\textstyle r}$ Oʻtkazgichdagi tanlangan maʼlum M nuqta va ${\textstyle dS}$ orasidagi masofa,
• $\varepsilon _{0}$ vakuumning dielektrik singdiruvchanligi .

Ushbu usuldan foydalanib, ${\textstyle R}$ radiusli oʻtkazgich sferaning xususiy sigʻimi quyidagicha:

$$C=4\pi \varepsilon _{0}R$$

Oʻzaro sigʻim

Eng keng tarqalgan shakl — parallel plastinkali kondensator, u bir-biridan izolyatsiya qilingan ikkita oʻtkazgich plastinkalardan iborat boʻlib, odatda dielektrik material sendvich singari plastinkalar oʻrtasida turadi. Parallel plastinkali kondensatorlarda sigʻim oʻtkazgich plastinkalarning sirt yuzasiga toʻgʻri proporsional va plitalar orasidagi masofaga teskari proporsionaldir.

Agar plastinkalardagi zaryadlar ${\textstyle +q}$ va ${\textstyle -q}$ va plastinkalar orasidagi kuchlanish ${\textstyle V}$ boʻlsa, sigʻim ${\textstyle C}$ quyidagicha ifodalanadi:

$$C={\frac {q}{V}},$$