Kekemuatan - Wikipedia Bahasa Melayu, ensiklopedia bebas

Kekemuatan merupakan cas elektrik yang disimpan (atau dipisah) untuk keupayaan elektrik tertentu. Alat yang paling biasa digunakan untuk menyimpan cas ialah pemuat.

Kalau cas pada plat pemuat ialah +Q dan -Q masing-masing, dan V merupakan beza keupayaan antara plat, pemuat diberi sebagai:

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

Unit SI bagi kekemuatan ialah farad (F). 1 farad = 1 koulomb per volt

Tenaga

Tenaga (dalam joule) yang disimpan di dalam pemuat adalah sama dengan kerja yang dibuat untuk mengecasnya. Andaikan kekemuatan, C menyimpan cas +q pada satu plat, dan -q pada plat lain. Menggerakkan cas dq dari satu plat ke plat yang lain melawan beza keupayaan V = q/C memerlukan kerja dW:

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

di mana

W ialah kerja dalam joule

q ialah cas dalam koulomb

C ialah kekemuatan dalam farad

Tenaga disimpan dalam pemuat boleh dikira dengan mengamirkan persamaan ini. Bermula daripada kekemuatan tidak dicas (q = 0) dan menggerak cas dari satu plat ke plat yang lain sehingga kedua-dua plat mempunyai cas +Q dan -Q masing-masing memerlukan kerja, W:

W_{mengecas}=\int _{0}^{Q}{\frac {q}{C}}\,\mathrm {d} q={\frac {1}{2}}{\frac {Q^{2}}{C}}={\frac {1}{2}}CV^{2}=W_{disimpan}

Dengan mengganbungkan persamaan ini dengan persamaan untuk kekemuatan pemuat plat pertama, kita dapat:

W_{disimpan}={\frac {1}{2}}CV^{2}={\frac {1}{2}}\epsilon {\frac {A}{d}}V^{2}

.

di mana

W merupakan tenaga dalam joule

C merupakan kekemuatan dalam farad

V merupakan beza keupayaan dalam volt

Lihat juga