Kekemuatan

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:

$W_{mengecas}=\underset{0}{\overset{Q}{\int }}\frac{q}{C}\mathrm{d}q=\frac{1}{2}\frac{Q^2}{C}=\frac{1}{2}C{V}^2=W_{disimpan}$

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

$W_{disimpan}=\frac{1}{2}C{V}^2=\frac{1}{2}ϵ\frac{A}{d}{V}^2$ .

di mana

W merupakan tenaga dalam joule

C merupakan kekemuatan dalam farad

V merupakan beza keupayaan dalam volt

Lihat juga

• Pemuat
• Keelektromagnetan
• Elektrik
• Elektronik
• Induktor