7.5 קיבול וקבלים
המילה קבל מרמזת על כלי קיבול. במקרה שלנו מדובר בהתקן שתפקידו לאגור מטענים חשמליים למשך פרק זמן, בדרך כלל זמן קצר. באופן תיאורטי על ידי הפרדה בין שני גופים מוליכים (לא בהכרח מתכתיים) אפשר ליצור רכיב חשמלי הנקרא בשם קבל. כל קבל מכיל שני גופים מוליכים הנקראים "עוגנים", וביניהם מוצב חומר מבודד הנקרא "דיאלקטרן" או חומר דיאלקטרי.
באיור 7.24 נתאר מערכת שבה עוגן אחד טעון במטען Q+ ואילו האחר Q-:
איור 7.24
אם נמקם, בדרך כלשהי, מטען חיובי Q על המוליך העליון, מיד יגרום המטען הזה לדחיית מטען Q, השווה לו בגודלו ובסימנו, מן המוליך התחתון ובכך יגרום לו להיות טעון במטען - Q. כל אחד מן המוליכים נטען במטען Q,אך בקוטביות הפוכה, כך שסך כל המטען שבו שווה לאפס.
בקבל יש מערכת של הפרדת מטענים חשמליים וסך כל המטען שבו שווה לאפס.
דוגמאות של קבלים מעשיים:
נלקח מאתר: he.wikipedia.org/wiki/%D7%A7%D7%91%D7%9C
היכולת של הקבל לאגור מטענים נקראת בשם קיבול המסומן באות C. יחידת המדידה של קיבול נקראת פאראד. הקיבול תמיד יהיה חיובי משום שהוא מתאר גם את יכולת הקבל לאגור מטענים. קבל בעל קיבול גדול יותר יוכל לאגור מספר רב יותר של מטענים ולהפך.הקיבול מוגדר כאותו היחס שבין המטען של אחד העוגנים (מוליכים) לבין הפרש המתחים שבין שני העוגנים:
כאשר:
C- קיבול הקבל [F]
Q- מטען בקבל (מתייחס למטען באחד המוליכים) [C]
U- המתח בין הדקי הקבל (הפרש הפוטנציאלים בין המוליכים) [V]
הערות:
1. יחידת הקיבול נמדדת ב"פאראד" F. יחידת פאראד אחת מהווה מערכת קיבול גדולה מאוד שאינה נוחה לשימוש. לכן משתמשים ביחידות מקובלות קטנות יותר:
את הקבל מסמנים כך:
