אלקטרו-סטטיקה
אלקטרו-דינמיקה
מגנטיות
1 מ 2

לרכישת קורס אונליין

קבל חשמלי

כל גוף הנטען במתח חשמלי אוגר על פני השטח שלו מטענים חשמליים. קיבול מגדיר את כמות המטענים הנאגרים ביחס למתח הטעינה. הקיבול נקבע על פי הגיאומטריה של הגוף בלבד.
נוסחת הקיבול תהיה לכן:

C=\frac QV

גיאומטריית הגוף תקבע את יכולת הקיבול שלו, לדוגמא קיבולה של ספירה תהיה רדיוס הספירה. קל לראות כי ככל שהספירה גדולה יותר, כך יכולת הקיבול שלה גדולה יותר. חשוב לציין כי קבל ספירה הינו הקבל הפשוט ביותר להבנה, אך במציאות קבלים צריכים להיות בעלי גודל פיזי קטן ולכן קבל ספירה אינו שימושי מבחינה הנדסית (למעשה, כל כדור הינו קבל ספירה).
קבל משטחי, לעומת זאת, יהיה בעל קיבול טוב יותר ככל שהמרחק בין לוחות הקבל קטן, לכן הוא קבל נפוץ מאוד (כמו גם קבל גלילי, שגם יכולתו עולה ככל שהמרחק בין הגלילים קטן).
נוסחת הקיבול לקבל לוחות תהיה אם כן:

C=\frac Sd 

נוסחת הקיבול לקבל גלילי

C=lan(\frac ab)

נוסחת הקיבול לצמד ספירות (קבל תיאורטי)

C=\frac {R^2}{R_2-R_1}

נוסחת הקיבול לספירה יחידה (קבל תיאורטי)

C=R

אנרגייה אלקטרוסטטית של קבל

קבל טעון אוגר אנרגיה חשמלית. ככל שהמתח שטען את הקבל גדול יותר (או ככל שכמות המטען על הקבל גדולה יותר), כך גדלה האנרגיה האגורה על הקבל.
נוסחת האנרגיה לקבל טעון תהיה:

U=CV^2=\frac {Q^2}C

קל לקבל נוסחה זו ע״י הצבת נוסחת הקיבול בנוסחת האנרגיה הכללית.


קבל טעון מחובר/מנותק ממקור מתח

בתרגילים רבים שואלים אותנו לגבי אנרגית הקבל כאשר הוא מחובר או מנותק ממקור המתח. במקרה בו הקבל מחובר למקור מתח אנו יודעים את המתח על הקבל ובמקרה בו הקבל מנותק אנו יודעים את המטען על הקבל. בהתאם לידע זה נבחר באיזו נוסחת אנרגיה נשתמש (אנרגיה לפי מטען או אנרגיה לפי מתח).

לרכישת קורס אונליין