25.5
배터리에 연결된 병렬 플레이트 커패시터를 고려하십시오. 전위차가 플레이트 전체에 걸쳐 발생하도록 전자를 이동시키는 작업이 수행됩니다.
시간 t에서 플레이트가 전하 q를 획득했다고 가정하면 플레이트 간의 전위차는 커패시터의 커패시턴스에 대한 획득된 전하의 비율로 표현됩니다.
이제, 플레이트의 전하를 약간 증가시키기 위해, 수행된 추가 작업은 플레이트 간의 전위차와 획득된 추가 전하의 곱으로 표현됩니다.
0에서 Q까지의 한계 내에서 수행된 추가 작업에 대한 식을 통합하면 최종 전하 Q를 획득하기 위해 수행된 총 작업을 얻을 수 있습니다.
이제 커패시터가 얻은 위치 에너지는 전하 Q를 획득하기 위해 수행된 총 작업과 동일하며, 이는 전위차로 표현될 수 있습니다.
전기장 측면에서 커패시턴스와 전위차를 대체하여 커패시터의 단위 부피당 위치 에너지는 충전된 커패시터 플레이트 사이의 에너지 밀도를 제공합니다.
궁수가 활을 당기면서 한 일을 탄성 위치 에너지의 형태로 저장합니다. 그가 줄을 놓으면 위치에너지가 화살의 운동에너지로 방출된다. 커패시터는 수행한 작업이 전위 에너지로 저장되는 것과 동일한 원리로 작동합니다. 위치 에너지(UC)는 커패시터를 충전하는 데 수행된 작업(…