ตัวเก็บประจุเป็นองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าที่ช่วยให้เกิดการสะสมของประจุไฟฟ้า ในกรณีนี้ ประจุไฟฟ้ามักจะเป็นอิเล็กตรอน
กระบวนการชาร์จตัวเก็บประจุ
ตัวเก็บประจุสามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าโดยสะสมอนุภาคที่มีประจุไว้บนเพลต ดังนั้นสนามไฟฟ้าที่มีความแรงบางอย่างจึงเกิดขึ้นภายในตัวเก็บประจุ ลองนึกภาพอุปกรณ์ตัวเก็บประจุแบบคลาสสิกที่มีแผ่นคู่ขนานระนาบสองแผ่น ศักย์ไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับแผ่นตัวเก็บประจุแต่ละแผ่น ศักยภาพของแผ่นตัวเก็บประจุแต่ละแผ่นมีเครื่องหมายตรงข้าม ในทางปฏิบัติ กรณีดังกล่าวสอดคล้องกับการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุกับเซลล์กัลวานิก
อนุภาคที่มีประจุที่ขั้วลบของเซลล์กัลวานิกจะไหลไปยังแผ่นตัวเก็บประจุ ดังนั้นจานอีกใบจะถูกชาร์จด้วยเครื่องหมายตรงข้าม สิ่งนี้จะสร้างสนามไฟฟ้าภายในอุปกรณ์ตัวเก็บประจุ กระบวนการชาร์จจะดำเนินต่อไปจนกว่าแรงดันไฟฟ้าระหว่างเพลตจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของเซลล์กัลวานิก
โดยทั่วไปแล้ว วัสดุอิเล็กทริกจะอยู่ภายในตัวเก็บประจุ เพื่อให้แรงดันทั้งหมดระหว่างเพลตของตัวเก็บประจุเป็นผลรวมของแรงดันไฟภายนอกที่ใช้และแรงดันภายในที่เกิดจากอนุภาคขั้วของวัสดุไดอิเล็กตริก
ค่าประจุตัวเก็บประจุ
ดังนั้นแผ่นตัวเก็บประจุแต่ละแผ่นจึงถูกครอบครองโดยอนุภาคที่มีประจุจำนวนหนึ่ง เนื่องจากเพลตเป็นสารโลหะ มีเพียงอิเล็กตรอนเท่านั้นที่สามารถเป็นพาหะประจุไฟฟ้าได้ฟรี ด้วยเหตุนี้ เพลตเพียงแผ่นเดียวจึงสะสมอนุภาคที่มีประจุในรูปของอิเล็กตรอน และส่วนเกินของพวกมันจะก่อตัวที่อีกด้านหนึ่ง ทำให้เกิดประจุบวก
ดังนั้นประจุทั้งหมดของตัวเก็บประจุจึงสามารถกำหนดได้ว่าเป็นประจุรวมของอิเล็กตรอนทั้งหมดของแผ่นใดแผ่นหนึ่ง ค่านี้สามารถคำนวณได้โดยรู้ค่าความจุของตัวเก็บประจุ ในกรณีนี้ปริมาณประจุของตัวเก็บประจุจะเท่ากับผลคูณของความจุและแรงดันไฟฟ้าระหว่างเพลต
ความจุของตัวเก็บประจุเป็นค่าคงที่ที่ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าเท่านั้น ดังนั้นประจุทั้งหมดของตัวเก็บประจุจะขึ้นอยู่กับขนาดของแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น อย่างไรก็ตาม มีวิธีเพิ่มประจุของตัวเก็บประจุได้สองวิธีพร้อมกัน โดยการลดระยะห่างระหว่างเพลต
ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถบรรลุทั้งการเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุและการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งตัวเก็บประจุ นั่นคือเหตุผลที่พวกเขาพยายามรักษาระยะห่างระหว่างแผ่นเปลือกโลกให้เล็กที่สุด