استكشف روعة سعة كهربية

السعة الكهربائية في الموصل الكهربائي هي خاصية تعكس مدى قدرته على حفظ شحنة كهربائية والنبيطة الإلكترونية الأكثر استعمالا في هذه المجال هي المكثف الذي يمكنه تزويد أي دائرة كهربائية بالسعة عن طريق خزن الطاقة داخل مجال كهربائي بين جسمين موصلين.

والسعة هي نسبة كمية الشحنة الكهربائية المخزنة على الموصل إلى فرق الجهد الكهربائي. هناك نوعان من المفاهيم وثيقة الصلة بالسعة: السعة الذاتية والسعة المتبادلة. أي جسم يمكن أن يكون مشحونًا كهربائيًا يظهر سعة ذاتية. في هذه الحالة، يتم قياس فرق الجهد الكهربائي بين الجسم والأرض. تحمل المادة ذات السعة الذاتية الكبيرة شحنة كهربائية عند فرق جهد معين أكثر من تلك ذات السعة المنخفضة. تعتبر فكرة السعة المتبادلة مهمة بشكل خاص لفهم عمليات المكثف، وهو أحد المكونات الإلكترونية الخطية الأولية الثلاثة (جنبًا إلى جنب مع المقاومات والمحاثات). في مكثف نموذجي، يتم استخدام موصلين لفصل الشحنة الكهربائية، حيث يكون أحدهما موجبًا والآخر مشحونًا سالبًا، ولكن النظام به شحنة إجمالية تساوي صفرًا. النسبة في هذه الحالة هي مقدار الشحنة الكهربائية على أي من الموصلات وفرق الجهد هو المقاس بين الموصلين.

السعة هي وظيفة فقط من هندسة تصميم (منطقة سبيل المثال لوحات والمسافة بينهما) والسماحية لل عازلة المواد بين لوحات للمكثف. بالنسبة للعديد من المواد العازلة للكهرباء، تكون السماحية وبالتالي السعة مستقلة عن فرق الجهد بين الموصلات والشحنة الكلية عليها.

وحدة السعة في النظام الدولي للوحدات هي فاراد (الرمز:F)، التي سميت على اسم الفيزيائي الإنجليزي مايكل فاراداي. مكثف 1 فاراد، عند شحنه بـ 1 كولوم من الشحنة الكهربائية، يكون له فرق جهد قدره 1 فولت بين لوحاته. يُطلق على مقلوب السعة اسم المرونة.

اكتشف السعة داخل الدائرة الكهربائية عام 1745 م عن طريق عالمين مختلفين داخل معملي مختصين بعلم الكهربية الساكنة حينها اكتشفا إمكانية حفظ الطاقة لفترة زمنية داخل الدائرة الكهربائية وبالتحديد داخل نبيطة معينة تسمى الآن قارورة ليدن وهي أول مكثف تم اختراعه.

يرمز للسعة بالرمز







C





{\displaystyle C}





و تساوي السعة









C

=





Q

V









{\displaystyle C={\frac {Q}{V}}}





وحدة قياس السعة حسب النظام الدولي للوحدات هي فاراد وتساوي (كولوم لكل فولت

و القانون العام لحساب قيمة الطاقة المخزنة داخل مكثف ما بما أن الطاقة المخزنة تساوي مقدار الشغل المبذول لخزنها هو:











d



W

=





q

C









d



q





{\displaystyle \mathrm {d} W={\frac {q}{C}}\,\mathrm {d} q}





حيث:



W هي الشغل ويقاس بالجول

q هي الشحنة وتقاس بالكولوم

C هي السعة وتقاس بالفاراد