ظرفیت خازنی

در فیزیک، ظرفیت خازنی (به انگلیسی: Capacitance) به توانایی نگه‌داری بار الکتریکی گفته می‌شود. ساده‌ترین نوع خازن، خازنی با دو صفحه‌ موازی است. در خازن‌ صفحه‌ای، ظرفیت با مساحت صفحه (A) رابطۀ مستقیم، و با فاصله دو صفحه (d)، رابطۀ وارون دارد. اگر بار الکتریکی روی صفحه‌ها را با Q+ و Q- و ولتاژ میان دو صفحه را با V نشان دهیم:

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

نمادهای رایج	C
دستگاه بین‌المللی یکاها	فاراد

مقالات در مورد
الکترومغناطیس
برق مغناطیس تاریخچه الکترومغناطیس Textbooks
الکترواستاتیک بار الکتریکی قانون کولن رسانای الکتریکی چگالی بار الکتریکی گذردهی (فیزیک) گشتاور دوقطبی الکتریکی میدان الکتریکی پتانسیل الکتریکی شار الکتریکی / انرژی پتانسیل الکتریکی تخلیه الکترواستاتیکی قانون گاوس القای الکترواستاتیکی عایق الکتریکی چگالی قطبش الکتریسته ساکن اثر برق مالشی
مغناطیس ساکن قانون آمپر قانون بیو−ساوار قانون مغناطیسی گاوس میدان مغناطیسی شار مغناطیسی گشتاور مغناطیسی تراوایی مغناطیسی پتانسیل مغناطیسی نرده‌ای مغناطش نیروی محرک مغناطیسی Magnetostatic potential قانون دست راست
الکترومغناطیس کلاسیک نیروی لورنتس القای الکترومغناطیسی قانون القای فارادی قانون لنز جریان جابجایی پتانسیل برداری مغناطیسی معادلات ماکسول میدان الکترومغناطیسی بمب الکترومغناطیسی تابش الکترومغناطیسی تنسور تنش ماکسول بردار پوئینتینگ پتانسیل لینار−ویشرت معادلات جفیمنکو جریان گردابی معادلات لاندن توصیف‌های ریاضی میدان الکترومغناطیسی
مدار الکتریکی جریان متناوب ظرفیت خازنی جریان مستقیم جریان الکتریکی برق‌کافت چگالی جریان الکتریکی گرمایش ژول نیروی محرکه الکتریکی امپدانس الکتریکی ضریب خودالقایی قانون اهم مدارهای سری و موازی مقاومت و رسانایی الکتریکی تشدیدگر مدارهای سری و موازی ولتاژ Waveguides
فرمول‌بندی هم‌وردا تنسور الکترومغناطیسی (تنسور ضربه انرژی الکترومغناطیسی) چاربردار جریان چاربردار پتانسیل
دانشمندان آندره-ماری آمپر ژان-بتیست بیو شارل آگوستن دو کولن همفری دیوی آلبرت اینشتین مایکل فارادی ایپولیت فیزو کارل فریدریش گاوس الیور هویساید جوزف هنری هاینریش هرتز جیمز ژول هاینریش لنز هندریک لورنتز جیمز کلرک ماکسول هانس کریستین اورستد گئورگ زیمون اهم Ritchie فلیکس ساوار سینگر نیکولا تسلا آلساندرو ولتا ویلهلم ادوارد وبر

در سیستم SI، یکای ظرفیت، فاراد است و هر فاراد، ۱ کولن بر ولت است.

انرژی اندوخته در خازن، با مقدار کار برای باردار کردن آن برابر است. با در نظر گرفتن ظرفیت C و بار q+ در یک صفحه و بار q- در دیگری، اگر بار الکتریکی از یک صفحه بر خلاف جهت پتانسیل به سمت صفحه دیگر حرکت کند طبق V=q/C، تغییر کار (dW) برابرست با:

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

که:

W مقدار کار بر حسب ژول است

q اندازه بار بر حسب کولن است

C ظرفیت بر حسب فاراد است.

انرژی اندوخته در خازن با استفاده از یک معادله انتگرالی بدست می‌آید. کار (W) برای باردار کردن خازن بدون بار (q = ۰) که در آن بارهای Q+ و Q- روی دو صفحه ذخیره شوند، از معادله زیر بدست می‌آید:

${\displaystyle W_{\text{charging}}=\int _{0}^{Q}{\frac {q}{C}}\,\mathrm {d} q={\frac {1}{2}}{\frac {Q^{2}}{C}}={\frac {1}{2}}CV^{2}=W_{\text{stored}}.}$

منابع

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Capacitance». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۳ مهر ۱۳۸۹.