Kapasite veya diğer adıyla sığa, bir cismin elektrik yükü depo etme yeteneğidir. Elektrikle yüklenebilen her cisim sığa barındırmaktadır. Enerji depolama aracının en yaygın formu paralel levhalı sığaçlardır. Paralel levhalı sığaçta, sığa iletken levhanın yüzey alanıyla doğru orantılıdır ve levhalar arasındaki uzaklığın ayrımıyla da ters orantılıdır. Eğer levhaların yükleri +q ve –q ise ve V levhalar arasındaki voltajı veriyorsa, sığa C şu şekildedir;
Bu da voltaj/akım ilişkisini verir
Sığa, iletkenlerin ve yalıtkan maddelerin dielektrik geçirgenliklerinin yalnızca fiziksel boyutlarının (geometri) bir fonksiyonudur. İletkenler ve onların toplam yükleri arasındaki ilişkinin potansiyel farkından bağımsızdır.
Uluslararası Birimler Sistemi’nin kapasite birimi faraddır (simgesi: F), İngiliz fizikçi Michael Faraday’ın adıyla anılmaktadır. 1 farad sığaç, 1 coulomb elektrik yükü ile yüklendiğinde, levhaları arasındaki potansiyel bir fark 1 volt olur. Tarihsel olarak, bir farad elektriksel ve fiziksel olarak elverişsiz büyüklüğe sahip bir birim olarak kabul edilirdi. Onun alt bölümleri her zaman kullanılır, mikrofarad, nanofarad ve pikofarad olarak adlandırılırdı. Yakın zamanlarda, teknoloji 1 faradlık sığaçlar üretti ve daha da gelişmiş modeli bir pilden bile daha küçük olacak şekilde oluşturdu. Bu tip sığaçlar genellikle daha geleneksel pillerin yerine, enerji depolamak için kullanılır.
Sığaçta birikmiş enerji (joule ile ölçülen), enerji yüklemek için yapılan işe eşittir. Sığası C olan, bir tarafında +q diğer tarafında –q olan bir sığaç düşünün. Dq gibi bir yükün küçük bir elementini bir taraftan diğer tarafa yani potansiyeli farklı olan levhaya taşıdığımızda V= q/C denklemini kullanırız. Bu dW'yi yani burada yapılan işi verir:
W (joule) ile ölçülen iş, q (coulomb) yük ve C (farad) kapasitedir.
Sığaçta biriken enerji bu denklemin tümlevlenmesiyle bulunmuştur. Yüksüz sığa ile başlayan (q=0) hareketli yük bir taraftan diğer levhaya, levhalar +Q ve -Q yüküne sahip olana kadar bir W işi yapar:
Sığaçlar
Elektronik devrelerde kullanılan çoğu sığacın sığası genellikle faraddan düşük büyüklüğe sahiptir. Sığanın günümüzde kullanılan en yaygın alt birimleri mikrofarad (µF), nanofarad (nF), pikofarad (pF) ve mikrodevrelerinden femtofaraddır (fF). Ancak, özellikle üretilen süpersığaçlar bunlardan daha büyük olabilir (yüzlerce farad kadar) ve parazit kapasitiv elementleri bir femtofaraddan bile küçük olabilir.
Anahtarlı kapasite gibi daha kompleks elektronik devre elemanlarının da temel unsurudur.
Eğer iletkenlerin geometrileri ve iletkenler arasındaki yalıtkanların dielektrik özellikleri biliniyorsa, sığa ölçülebilir. Örneğin, iki paralel plakadan oluşan, her birinin alanı A, aralarındaki uzaklık d olan paralel levhalı sığaç yaklaşık olarak şuna eşittir:
C (Farad) sığa, A metrekarede iki plakayı da örten alan εr plakalar arasındaki materyalin (bir vakum için, εr = 1) bağıl yalıtkanlık sabiti (bazen dielektrik sabiti olarak da geçer) ε0 elektrik sabiti (ε0 ≈ 8.854×10−12 F m–1) ve d (metre) plakalar arasındaki uzaklıktır.
Sığa, alan ile doğru, iletken levhaların arasındaki uzaklıkla da ters orantılıdır. Levhalar birbirine ne kadar yakın olursa, sığaları o kadar büyük olur. Eğer d levhaların diğer boyutları ile karşılaştırıldığında küçükse ve bu yüzden alanın büyük çoğunluğundaki sığacın alanı aynıysa ve dış alan çevresindeki kısım küçük bir katkı sağlarsa, bu denklem iyi bir tahmindir denebilir. C.G.S birim sisteminde bu denklem şu şekildedir:
C bu durumda uzunluk birimine sahiptir. Sığa için Uluslararası Birimler Sistemi denklemi, bir sığaçtaki enerji stoğu denklemini gösteren denklemle birleştirildiğinde, düz plaka sığacı için depolanan enerji:
W (joule) enerji, C (farad) kapasite ve V (volt) voltajdır.
Voltaj Kontrollü Sığaçlar
Oldukça kullanışlı birtakım yalıtkan maddenin dielektrik sabiti elektriksel alana göre değişebilir. Ferroelektrik materyaller bunlara örnektir. Bu materyaller için sığa daha karmaşıktır. Örneğin, bu tip bir şarj ile voltaj artışı farklı olan sığacı şarj ederken hesaplamalar için şu denklemi kullanırız:
Burada voltaj sığadan bağımsızdır, C (V), geniş bir paralel levha alanından çıkan kollar ε = V/d denklemiyle verilir. Bu alan yalıtkan maddeyi kutuplaştırır. Ferroelektrik durumunda kutuplaşma, alanın doğrusal olmayan S şekilli fonksiyonudur. Ki bu fonksiyon geniş alanlı paralel levhalı aletlerde, manyetik alana sebep olan voltajın doğrusal olmayan fonksiyonuna, yani sığaya dönüşür.
Voltaj kontrollü sığaçlarda, sığacı voltaj V ile yüklemek için şu integral denklemi bulunmuştur:
Q=CV yalnızca C voltajdan bağımsız olduğu zaman kabul edilir.
Aynı şekilde, sığaçlarda toplanan enerji:
Tümlevlenirse:
İğne mikroskobunun ferroelektrik düzey tarafından taranan, doğrusal olmayan sığası, ferroelektrik materyallerinin yapısında çalışmak için kullanılır.
Voltaj kontrollü sığaçların diğer bir örneği, yarı iletken diyotlar gibi yarı iletken maddelerde meydana gelir. Bu maddelerde voltaj kontrollü kısımlar yalnızca dielektrik sabitinin değişiminden değil, aynı zamanda sığacın iki tarafındaki yüklerin arasındaki boşluktan da meydana gelir. Bu etki varaktörler gibi diyota benzer araçların kasten sömürülmesidir.
Frekansa Bağımlı Sığaçlar
Eğer sığaç yeterli hızda değişen bir voltaj tarafından çalıştırılırsa, dielektrik kutuplaşırken bir sinyal takip edemez. Bu mekanizma kökenli bir örnek olarak, dielektrik sabitinin hemen hareket etmemesini sağlayan içsel mikroskobik dipolarlardır, bu uygulanan alternatif voltajın sıklığı arttığında, dipolun yanıtı kısıtlanır ve dielektrik sabiti yok olur. Frekansla değişen dielektrik sabiti dielektrik dağılımı olarak adlandırılır ve Debye gevşemesi gibi bir dielektrik gevşemesi süreci tarafından yönetilir. Geçici şartlar altında, yer değiştirme alanı:
εr zamanına bağımlı gecikme, mikroskobik analizlerin prensipleri göz önünde bulundurularak hesaplanır. Örneğin, lineer tepki fonksiyonu. Bu integral geçmişten günümüze kadar olan bütün süreyi kapsar. Zamandaki Fourier dönüşümü şu şekilde sonuçlanır:
Buradaki εr(ω) ortadaki alandan emilen enerjiyle bağıntılı hayali kısımdır, yani kompleks bir fonksiyondur. Dielektrik sabiti ile orantılı olan sığa ise aynı zamanda frekans davranışını gösterir. Yer değiştirme alanını bulmak için Fourier Gauss yasasını dönüştürerek şu denklemi elde etmiştir:
Buradaki j sanal birim, V(ω) açısal hız ω’nin voltaj bileşeni, G(ω) akımın iletkenlik olarak adlandırılan gerçek kısmı ve C(ω) akımın sanal kısmına karar veren sığadır. Z(ω) karmaşık bir dirençtir.
Paralel levhalı bir sığaç dielektrik ile yüklendiğinde, ortamın dielektrik özelliklerinin ölçümü şu ilişkiye dayanır:
Birinci dereceden εr(ω) gerçek kısmı, ikinci dereceden εr(ω) sanal kısmı, Z(ω) dielektrikle beraber karmaşık bir direnci, Ccmplx(ω) dielektrikle beraber karmaşık bir sığayı ve C0 dielektriksiz sığayı verir. (Dielektriksiz denen ölçüm, boş alandaki ölçüm demektir, aynı zamanda kuantum vakumu, çift renklilik gibi ideal olmayan davranış sergiliyormuş gibi varsayılması da erişelemez bir hedeftir. Pratik amaçlar için, ölçüm hataları dikkate alındığında, özellikle karasal vakumların ölçümü veya kısaca C0 ın ölçümü yeteri kadar doğrudur.)
Bu ölçüm metodu kullanıldığında, dielektrik sabit; destekçilerinin karakteristik sıklıklarına (uyarım enerjileri) karşı yanıt veren belirli sıklığa sahip rezonans özellikleri gösterebilir. Bu rezonanslar, kusurları tespit edebilmek için kullanılan temel deneysel tekniklerdir. İletkenlik metodu, soğurmayı bir frekans fonksiyonu olarak ölçer. Alternatif olarak, sığanın zaman yanıtı derin seviyeli geçici spektroskopide olduğu gibi, direkt olarak kullanılabilir.
Frekans bağlı sığaların diğer bir örneği MOS sığaçlarda meydana gelir, azınlık yüksek taşıyıcıların yavaş jenerasyonu anlamına gelen yüksek frekanslı sığalar sadece çoğunluğun taşıma yanıtını ölçer, düşük frekanstakiler ise her iki tür taşıyıcı yanıtını ölçer.
Optik frekanslarda, yarı iletkenlerin dielektrik sabiti katı cismin kuşak yapısının özelliklerini gösterir. Baskıyla ya da diğer etkilerle oluşan kristal yapıyı değiştirerek ve ışığın emme ya da yansıtmadaki değişimleri gözlemlenerek elde edilen komplike değişim spektroskopi ölçüm metodu, bu tip materyaller hakkındaki bilgimizi artırmaktadır.
Sığa Matrisi
Yukarıdaki tartışma, ebatları ve şekilleri fark etmeksizin iki iletken levha durumu ile sınırlıdır. C=Q/V denklemi de yüke verilen tek bir levha ile sınırlıdır, bu yük tarafından üretilen durumun alan sınırları, levhayı karşı yükle yüklenmiş kürenin sonsuzluktaki merkezde sonlanmış gibidir.
C=Q/V denklemi ortamda ikiden fazla yüklenmiş levha varsa uygulanamaz veya iki levhanın da net yükü sıfırdan farklıysa da uygulanamaz. Bu durumun üstesinden gelebilmek için, Maxvell potansiyelin katsayılarını tanıtmıştır. Eper 3 levha Q1, Q2, Q3 yüklerindeyse ve levhanın voltajı 1 ise;
Ve benzer şekilde diğer voltajlar için de bu geçerlidir. Hermann von Helmholtz ve Sir William Thomson göstermiştir ki potansiyelin katsayıları simetriktir, denklemde olduğu gibi. Bu yüzden, bu sistem esneklik matrisi ya da karşılıklı sığa matrisi olarak bilinen katsayıların toplanması olarak tanımlanabilir:
Buradan, iki nesne arasındaki ortak sığa Q nun toplam yükünü çözmek için kullanılabilir. .
Hiçbir gerçek araç kusursuz bir şekilde eşit tutamadığı ve her bir levhanın zıt yükleri olduğu için, ortak sığa sığaçta gösterilen sığadır.
Katsayıların toplamı sığa matrisi olarak bilinir ve esneklik matrisinin zıddıdır.
Öz Sığa
Elektriksel devrelerde, sığa terimi sığacın iki plakası gibi iki bitişik iletkenin ortak sığasının stenografisidir. Ancak, izole bir iletken için, öz sığa denen bir terim vardır, bu terim izole iletkenin elektriksel potansiyelini bir birim (en yaygın ölçü birimlerinde, bir volt) artırmak için iletkene yüklenmesi gereken elektriksel yük demektir. Bu potansiyelin referans noktası teorik olarak ortası delik iletken bir küredir, kürenin sonsuz yarıçapı, iletkenin merkezindedir. Bu metodu kullanarak, iletken kürenin yarıçapının (R) öz sığası şu şekildedir:
Öz sığanın diğer örnekleri:
-Van de Graaff jeneratörünün üst levhası, genellikle yarıçapı 20 cm olan küre: 22.24 pF
-Dünya gezegeni, yaklaşık 710 µF
Yüksek frekanslarda direnci değişen ve paralel rezonansı yükselten bir bobinin dönemeçli iç kapasitesi, genelden farklı olarak öz sığa, tesadüfi sığa ya da parazit sığa şeklinde adlandırılır.
Esneklik
Sığanın karşıtı esneklik olarak adlandırılır. Esneklik birimi daraftır, ancak Uluslararası Birimler Sistemi tarafından tanımlanmamıştır.
Kaçak Sığa
Herhangi bitişik iki iletken sığaç olarak düşünülebilir, ancak eğer iletkenler birbirlerine çok uzak mesafelerde ya da geniş alanlarda yakınlarsa, sığa küçük bir birimdir. Bu etki (genellikle istenmeyen) “kaçak sığa” olarak adlandırılmıştır. Kaçak sığa, izole edilmiş devrelerin (yan ses olarak adlandırılan bir etki) arasından sızan sinyallerin geçişine izin verebilir ve devirlerin yüksek frekanslardaki düzgün işleyişlerini kısıtlayan bir faktör olabilir.
Kaçak sığa, giriş ve çıkış noktalarının (her ikisi de ortak paydada birbirine yakın olarak ifade edilir) bağlanması anlamına gelen geri bildirim sığası formundaki kuvvetlendirici devrelerle karıştırılmaktadır. Bu, genellikle sığayı çıkıştan yere ve girişten yere olan sığanın kombinasyonuyla yer değiştirmedeki analitik amaçlar için uygundur. Orijinal gruplaşma, -giriş ve çıkış sığalarınıda içeren- genellikle pi-gruplaşması olarak ifade edilir. Miller’in teoremi bu yer değiştirmeyi etkilemek için kullanılır. Bu gösterir ki, eğer iki noktanın kazandığı oran 1/K ise, iki noktaya bağlı Z’nin direnci, ilk nokta ile yerdeki Z/(1-k) direnci ve yer ile ikinci nokta ve yer arasındaki KZI(K-1) kazancı ile yer değiştirebilir. Dirençler, sığada zıt şekillerde çeşitlilik gösterdiği için, boğum sığası, C, yerden gelen girdinin KC sığası ve yerden çıkan (K-1)C/K sığasıyla yer değiştirebilir. Girdi-çıktı kazanımı çok fazla olduğu zaman, bu denklikte, yerden gelen girdinin direnci çok düşük olurken, yerden çıkan direnç gerçekte orijinal (girdi-çıktı) dirence eşit olur.
Basit Sistemlerin Sığaları
Bir sistemin sığasını hesaplamak, Laplace denkleminde ∇2φ = 0 iletkenin yüzeyindeki φ nin anlık potansiyelini ölçmekle aynıdır. Bu, yüksek simetrili durumlarda önemsiz bir noktadır. Daha karmaşık durumlardaki yalın işlevler bakımından bir sonuca sahip değildir.
Yarı iki boyutlu durumların analitik fonksiyonları için, farklı geometrik şekilleri bir arada haritalandırmak için kullanılabilir. Ayrıca Schwarz-Christoffel haritalandırmasına bakılabilir.
Nanoölçekli Sistemlerin Sığaları
Nicem noktaları gibi nanoölçekli dielektrik sığaçların sığaları, geniş sığaçların geleneksel formüllerinden farklı olabilir. Özellikle, geleneksel sığaçlardaki elektronlar tarafından deneyimlenen elektrostatik potansiyel farkı, geleneksel sığaçların istatistiksel olarak büyük sayılara sahip elektronlarının yanı sıra, mekânsal olarak iyi tanımlanmıştır ve metalik elektrotların şekil ve boyutları açısından sabitlenmiştir. Ancak nanoölçekli sığaçlarda, elektronlar tarafından deneyimlenen elektrostatik potansiyel, aletin elektronik özelliklerine katkı sağlayan bütün elektronların yerlerine ve sayılarına göre belirlenmiştir. Bu tip aletlerde, elektronların sayıları çok az olabilir, ancak aletin içindeki eşit potansiyelli yüzeylerin mekânsal dağıtımlarının sonucu oldukça karmaşıktır.
Tek Elektronlu Aletler
Bağlı veya örtük tek elektronlu aletlerin sığası, birbirine bağlı olmayan veya açık olan tek elektronlu aletlerin iki katıdır. Bu gerçek, esasen tek elektronlu aletlerin depolanan enerjilerinde görülebilir, ki bu aletlerin “direkt kutuplaşma” ilişki enerjisi elektronların aletlerdeki kutuplaşmış yüklerle ilişkilerinin eşit olarak bölünmesi olabilir. Bunun sebebi, elektronların varlığı ve alet üzerinde kutuplaşma yükü oluşturmak için gereken potansiyel enerjini miktarıdır.
Az Elektronlu Aletler
Kuantum sığasının az elektronlu aletlere dönüşümü N-partikül sisteminin termodinamik kimyasal potansiyelini içerir:
Buradaki enerji terimleri Schrödinger denkleminin sonuçlarından elde edilmiş olabilir. Sığanın tanımı:
- ,
Potansiyel farkla birlikte
Bireysel elektronların eklenmesi ya da kaldırılmasıyla alete uygulanabilir,
- ve .
Daha sonra Bu denklem, aletin kuantum sığasıdır. Kuantum sığası ifadesi şu şekilde yazılabilir:
Ki bu başlangıç kısmında verilen geleneksel tanımlardan ayrılır, depolanmış elektrostatik potansiyel enerji;
1/2 faktörü ve Q=N e ile birlikte. . Ancak, tamamen klasik elektrostatik etkileşim sistemi içinde, 1/2 faktörünün görünümü geleneksel formülün tümlevlenmesinin bir sonucudur:
İster birçok elektron, isterse metalik elektrokot içeren sistemler için olduğundan bu uygun bir durumdur, ancak az elektronlu sistemlerde, . Integral genellikle toplama dönüşmektedir. Bir tanesi sığanın tanımları ve elektrostatik etkileşim enerjisi ile önemsiz bir şekilde kombinasyon oluşturabilir,
- ve ,
Sırasıyla elde etmek için,
Ki bu da kuantum sığasına benzerdir. Daha özenli türetmeler literatürde yer almaktadır. Özellikle, aletler içindeki mekânsal olarak karışık eşit potansiyelli yüzeylerin matematiksel zorluklarını alt edebilmek için, her bir elektron tarafından deneyimlenen ortalama elektrostatik potansiyeli türemede kullanılmıştır.
Görünürdeki matematiksel farklılıkların sebebi daha temel olarak, enerji şeklinde anlaşılabilir izole edilmiş bir aletin enerjisi şeklinde N=1. As N düşük limite sahip “bağlı” aletlerde depolanmış enerjinin iki katıdır. N giderek büyüdüğü için . Bu yüzden, sığanın genel tanımı:
- .
Nicem noktaları gibi nanoölçekli aletlerde, sığaç aletlerin genellikle izole edilmiş ya da kısmen izole edilmiş bileşenleridir. Nanoölçekli sığaçlar ve makroskobik (geleneksel) sığaçların temel farkları elektron fazlalıkları (yük taşıyıcı veya aletin elektronik davranışını şekillendiren elektronlar) ve şekil ile metalik elektrotların ebatlarıdır. Nanoölçekli aletlerde, metal atomlarından oluşan nanoteller, makroskobiklerde, kitle malzemelerinde ya da benzerlerinde olduğu gibi üretken özellikler göstermez.
Kaynakça
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 27 Nisan 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Haziran 2014.
- ^ The Physics Problem Solver, 1986, Google books link 16 Temmuz 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- ^ Carlos Paz de Araujo, Ramamoorthy Ramesh, George W Taylor (Editors) (2001). Science and Technology of Integrated Ferroelectrics: Selected Papers from Eleven Years of the Proceedings of the International Symposium on Integrated Ferroelectrics. CRC Press. Figure 2, p. 504. ISBN . 2 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Haziran 2014.
- ^ Solomon Musikant (1991). What Every Engineer Should Know about Ceramics. CRC Press. Figure 3.9, p. 43. ISBN . 2 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Haziran 2014.
- ^ Yasuo Cho (2005). Scanning Nonlinear Dielectric Microscope (in Polar Oxides; R Waser, U Böttger & S Tiedke, editors bas.). Wiley-VCH. Chapter 16. ISBN . 17 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Haziran 2014.
- ^ Simon M. Sze, Kwok K. Ng (2006). Physics of Semiconductor Devices (3rd Edition bas.). Wiley. Figure 25, p. 121. ISBN . 21 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Haziran 2014.
- ^ Gabriele Giuliani, Giovanni Vignale (2005). Quantum Theory of the Electron Liquid. Cambridge University Press. s. 111. ISBN . 23 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Haziran 2014.
- ^ Jørgen Rammer (2007). Quantum Field Theory of Non-equilibrium States. Cambridge University Press. s. 158. ISBN . 26 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Haziran 2014.
- ^ Horst Czichos, Tetsuya Saito, Leslie Smith (2006). Springer Handbook of Materials Measurement Methods. Springer. s. 475. ISBN . 2 Haziran 2013 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Haziran 2014.
- ^ William Coffey, Yu. P. Kalmykov (2006). Fractals, diffusion and relaxation in disordered complex systems..Part A. Wiley. s. 17. ISBN . 2 Haziran 2013 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Haziran 2014.
- ^ J. Obrzut, A. Anopchenko and R. Nozaki, "Broadband Permittivity Measurements of High Dielectric Constant Films" 9 Mart 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., Proceedings of the IEEE: Instrumentation and Measurement Technology Conference, 2005, pp. 1350–1353, 16–19 May 2005, Ottawa DOI:10.1109/IMTC.2005.1604368
Dış bağlantılar
- Tipler, Paul (1998). Physics for Scientists and Engineers: Vol. 2: Electricity and Magnetism, Light (4th ed.). W. H.
Freeman.
- Serway, Raymond; Jewett, John (2003). Physics for Scientists and Engineers (6 ed.). Brooks Cole.
- Saslow, Wayne M.(2002). Electricity, Magnetism, and Light. Thomson Learning. . See Chapter 8, and especially pp. 255–259 for coefficients of potential.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Kapasite veya diger adiyla siga bir cismin elektrik yuku depo etme yetenegidir Elektrikle yuklenebilen her cisim siga barindirmaktadir Enerji depolama aracinin en yaygin formu paralel levhali sigaclardir Paralel levhali sigacta siga iletken levhanin yuzey alaniyla dogru orantilidir ve levhalar arasindaki uzakligin ayrimiyla da ters orantilidir Eger levhalarin yukleri q ve q ise ve V levhalar arasindaki voltaji veriyorsa siga C su sekildedir C qV displaystyle C frac q V Bu da voltaj akim iliskisini verir I t CdV t dt displaystyle I t C frac mathrm d V t mathrm d t Siga iletkenlerin ve yalitkan maddelerin dielektrik gecirgenliklerinin yalnizca fiziksel boyutlarinin geometri bir fonksiyonudur Iletkenler ve onlarin toplam yukleri arasindaki iliskinin potansiyel farkindan bagimsizdir Uluslararasi Birimler Sistemi nin kapasite birimi faraddir simgesi F Ingiliz fizikci Michael Faraday in adiyla anilmaktadir 1 farad sigac 1 coulomb elektrik yuku ile yuklendiginde levhalari arasindaki potansiyel bir fark 1 volt olur Tarihsel olarak bir farad elektriksel ve fiziksel olarak elverissiz buyukluge sahip bir birim olarak kabul edilirdi Onun alt bolumleri her zaman kullanilir mikrofarad nanofarad ve pikofarad olarak adlandirilirdi Yakin zamanlarda teknoloji 1 faradlik sigaclar uretti ve daha da gelismis modeli bir pilden bile daha kucuk olacak sekilde olusturdu Bu tip sigaclar genellikle daha geleneksel pillerin yerine enerji depolamak icin kullanilir Sigacta birikmis enerji joule ile olculen enerji yuklemek icin yapilan ise esittir Sigasi C olan bir tarafinda q diger tarafinda q olan bir sigac dusunun Dq gibi bir yukun kucuk bir elementini bir taraftan diger tarafa yani potansiyeli farkli olan levhaya tasidigimizda V q C denklemini kullaniriz Bu dW yi yani burada yapilan isi verir dW qCdq displaystyle mathrm d W frac q C mathrm d q W joule ile olculen is q coulomb yuk ve C farad kapasitedir Sigacta biriken enerji bu denklemin tumlevlenmesiyle bulunmustur Yuksuz siga ile baslayan q 0 hareketli yuk bir taraftan diger levhaya levhalar Q ve Q yukune sahip olana kadar bir W isi yapar dW qCdq displaystyle mathrm d W frac q C mathrm d q SigaclarElektronik devrelerde kullanilan cogu sigacin sigasi genellikle faraddan dusuk buyukluge sahiptir Siganin gunumuzde kullanilan en yaygin alt birimleri mikrofarad µF nanofarad nF pikofarad pF ve mikrodevrelerinden femtofaraddir fF Ancak ozellikle uretilen supersigaclar bunlardan daha buyuk olabilir yuzlerce farad kadar ve parazit kapasitiv elementleri bir femtofaraddan bile kucuk olabilir Anahtarli kapasite gibi daha kompleks elektronik devre elemanlarinin da temel unsurudur Eger iletkenlerin geometrileri ve iletkenler arasindaki yalitkanlarin dielektrik ozellikleri biliniyorsa siga olculebilir Ornegin iki paralel plakadan olusan her birinin alani A aralarindaki uzaklik d olan paralel levhali sigac yaklasik olarak suna esittir C ere0Ad displaystyle C varepsilon r varepsilon 0 frac A d C Farad siga A metrekarede iki plakayi da orten alan er plakalar arasindaki materyalin bir vakum icin er 1 bagil yalitkanlik sabiti bazen dielektrik sabiti olarak da gecer e0 elektrik sabiti e0 8 854 10 12 F m 1 ve d metre plakalar arasindaki uzakliktir Siga alan ile dogru iletken levhalarin arasindaki uzaklikla da ters orantilidir Levhalar birbirine ne kadar yakin olursa sigalari o kadar buyuk olur Eger d levhalarin diger boyutlari ile karsilastirildiginda kucukse ve bu yuzden alanin buyuk cogunlugundaki sigacin alani ayniysa ve dis alan cevresindeki kisim kucuk bir katki saglarsa bu denklem iyi bir tahmindir denebilir C G S birim sisteminde bu denklem su sekildedir C erA4pd displaystyle C varepsilon r frac A 4 pi d C bu durumda uzunluk birimine sahiptir Siga icin Uluslararasi Birimler Sistemi denklemi bir sigactaki enerji stogu denklemini gosteren denklemle birlestirildiginde duz plaka sigaci icin depolanan enerji Wstored 12CV2 12ere0AdV2 displaystyle W text stored frac 1 2 CV 2 frac 1 2 varepsilon r varepsilon 0 frac A d V 2 W joule enerji C farad kapasite ve V volt voltajdir Voltaj Kontrollu Sigaclar Oldukca kullanisli birtakim yalitkan maddenin dielektrik sabiti elektriksel alana gore degisebilir Ferroelektrik materyaller bunlara ornektir Bu materyaller icin siga daha karmasiktir Ornegin bu tip bir sarj ile voltaj artisi farkli olan sigaci sarj ederken hesaplamalar icin su denklemi kullaniriz dQ C V dV displaystyle dQ C V dV Burada voltaj sigadan bagimsizdir C V genis bir paralel levha alanindan cikan kollar e V d denklemiyle verilir Bu alan yalitkan maddeyi kutuplastirir Ferroelektrik durumunda kutuplasma alanin dogrusal olmayan S sekilli fonksiyonudur Ki bu fonksiyon genis alanli paralel levhali aletlerde manyetik alana sebep olan voltajin dogrusal olmayan fonksiyonuna yani sigaya donusur Voltaj kontrollu sigaclarda sigaci voltaj V ile yuklemek icin su integral denklemi bulunmustur Q 0VC V dV displaystyle Q int 0 V C V dV Q CV yalnizca C voltajdan bagimsiz oldugu zaman kabul edilir Ayni sekilde sigaclarda toplanan enerji dW QdV 0V dV C V dV displaystyle dW Q dV left int 0 V dV C V right dV Tumlevlenirse W 0V dV 0V dV C V 0V dV V V dV C V 0V dV V V C V displaystyle W int 0 V dV int 0 V dV C V int 0 V dV int V V dV C V int 0 V dV left V V right C V Igne mikroskobunun ferroelektrik duzey tarafindan taranan dogrusal olmayan sigasi ferroelektrik materyallerinin yapisinda calismak icin kullanilir Voltaj kontrollu sigaclarin diger bir ornegi yari iletken diyotlar gibi yari iletken maddelerde meydana gelir Bu maddelerde voltaj kontrollu kisimlar yalnizca dielektrik sabitinin degisiminden degil ayni zamanda sigacin iki tarafindaki yuklerin arasindaki bosluktan da meydana gelir Bu etki varaktorler gibi diyota benzer araclarin kasten somurulmesidir Frekansa Bagimli Sigaclar Eger sigac yeterli hizda degisen bir voltaj tarafindan calistirilirsa dielektrik kutuplasirken bir sinyal takip edemez Bu mekanizma kokenli bir ornek olarak dielektrik sabitinin hemen hareket etmemesini saglayan icsel mikroskobik dipolarlardir bu uygulanan alternatif voltajin sikligi arttiginda dipolun yaniti kisitlanir ve dielektrik sabiti yok olur Frekansla degisen dielektrik sabiti dielektrik dagilimi olarak adlandirilir ve Debye gevsemesi gibi bir dielektrik gevsemesi sureci tarafindan yonetilir Gecici sartlar altinda yer degistirme alani D t e0 t er t t E t dt displaystyle boldsymbol D t varepsilon 0 int infty t varepsilon r t t boldsymbol E t dt er zamanina bagimli gecikme mikroskobik analizlerin prensipleri goz onunde bulundurularak hesaplanir Ornegin lineer tepki fonksiyonu Bu integral gecmisten gunumuze kadar olan butun sureyi kapsar Zamandaki Fourier donusumu su sekilde sonuclanir D w e0er w E w displaystyle boldsymbol D omega varepsilon 0 varepsilon r omega boldsymbol E omega Buradaki er w ortadaki alandan emilen enerjiyle bagintili hayali kisimdir yani kompleks bir fonksiyondur Dielektrik sabiti ile orantili olan siga ise ayni zamanda frekans davranisini gosterir Yer degistirme alanini bulmak icin Fourier Gauss yasasini donusturerek su denklemi elde etmistir I w jwQ w jw SD r w dS displaystyle I omega j omega Q omega j omega oint Sigma boldsymbol D boldsymbol r omega cdot d boldsymbol Sigma G w jwC w V w V w Z w displaystyle left G omega j omega C omega right V omega frac V omega Z omega dd dd Buradaki j sanal birim V w acisal hiz w nin voltaj bileseni G w akimin iletkenlik olarak adlandirilan gercek kismi ve C w akimin sanal kismina karar veren sigadir Z w karmasik bir direnctir Paralel levhali bir sigac dielektrik ile yuklendiginde ortamin dielektrik ozelliklerinin olcumu su iliskiye dayanir er w er w jer w 1jwZ w C0 Ccmplx w C0 displaystyle varepsilon r omega varepsilon r omega j varepsilon r omega frac 1 j omega Z omega C 0 frac C text cmplx omega C 0 Birinci dereceden er w gercek kismi ikinci dereceden er w sanal kismi Z w dielektrikle beraber karmasik bir direnci Ccmplx w dielektrikle beraber karmasik bir sigayi ve C0 dielektriksiz sigayi verir Dielektriksiz denen olcum bos alandaki olcum demektir ayni zamanda kuantum vakumu cift renklilik gibi ideal olmayan davranis sergiliyormus gibi varsayilmasi da eriselemez bir hedeftir Pratik amaclar icin olcum hatalari dikkate alindiginda ozellikle karasal vakumlarin olcumu veya kisaca C0 in olcumu yeteri kadar dogrudur Bu olcum metodu kullanildiginda dielektrik sabit destekcilerinin karakteristik sikliklarina uyarim enerjileri karsi yanit veren belirli sikliga sahip rezonans ozellikleri gosterebilir Bu rezonanslar kusurlari tespit edebilmek icin kullanilan temel deneysel tekniklerdir Iletkenlik metodu sogurmayi bir frekans fonksiyonu olarak olcer Alternatif olarak siganin zaman yaniti derin seviyeli gecici spektroskopide oldugu gibi direkt olarak kullanilabilir Frekans bagli sigalarin diger bir ornegi MOS sigaclarda meydana gelir azinlik yuksek tasiyicilarin yavas jenerasyonu anlamina gelen yuksek frekansli sigalar sadece cogunlugun tasima yanitini olcer dusuk frekanstakiler ise her iki tur tasiyici yanitini olcer Optik frekanslarda yari iletkenlerin dielektrik sabiti kati cismin kusak yapisinin ozelliklerini gosterir Baskiyla ya da diger etkilerle olusan kristal yapiyi degistirerek ve isigin emme ya da yansitmadaki degisimleri gozlemlenerek elde edilen komplike degisim spektroskopi olcum metodu bu tip materyaller hakkindaki bilgimizi artirmaktadir Siga MatrisiYukaridaki tartisma ebatlari ve sekilleri fark etmeksizin iki iletken levha durumu ile sinirlidir C Q V denklemi de yuke verilen tek bir levha ile sinirlidir bu yuk tarafindan uretilen durumun alan sinirlari levhayi karsi yukle yuklenmis kurenin sonsuzluktaki merkezde sonlanmis gibidir C Q V denklemi ortamda ikiden fazla yuklenmis levha varsa uygulanamaz veya iki levhanin da net yuku sifirdan farkliysa da uygulanamaz Bu durumun ustesinden gelebilmek icin Maxvell potansiyelin katsayilarini tanitmistir Eper 3 levha Q1 Q2 Q3 yuklerindeyse ve levhanin voltaji 1 ise V1 P11Q1 P12Q2 P13Q3 displaystyle V 1 P 11 Q 1 P 12 Q 2 P 13 Q 3 Ve benzer sekilde diger voltajlar icin de bu gecerlidir Hermann von Helmholtz ve Sir William Thomson gostermistir ki potansiyelin katsayilari simetriktir P12 P21 displaystyle P 12 P 21 denklemde oldugu gibi Bu yuzden bu sistem esneklik matrisi ya da karsilikli siga matrisi olarak bilinen katsayilarin toplanmasi olarak tanimlanabilir Pij Vi Qj displaystyle P ij frac partial V i partial Q j Buradan iki nesne arasindaki ortak siga Cm displaystyle C m Q nun toplam yukunu cozmek icin kullanilabilir Cm 1 P11 P22 P12 P21 displaystyle C m frac 1 P 11 P 22 P 12 P 21 Hicbir gercek arac kusursuz bir sekilde esit tutamadigi ve her bir levhanin zit yukleri oldugu icin ortak siga sigacta gosterilen sigadir Katsayilarin toplami Cij Qi Vj displaystyle C ij frac partial Q i partial V j siga matrisi olarak bilinir ve esneklik matrisinin ziddidir Oz SigaElektriksel devrelerde siga terimi sigacin iki plakasi gibi iki bitisik iletkenin ortak sigasinin stenografisidir Ancak izole bir iletken icin oz siga denen bir terim vardir bu terim izole iletkenin elektriksel potansiyelini bir birim en yaygin olcu birimlerinde bir volt artirmak icin iletkene yuklenmesi gereken elektriksel yuk demektir Bu potansiyelin referans noktasi teorik olarak ortasi delik iletken bir kuredir kurenin sonsuz yaricapi iletkenin merkezindedir Bu metodu kullanarak iletken kurenin yaricapinin R oz sigasi su sekildedir C 4pe0R displaystyle C 4 pi varepsilon 0 R Oz siganin diger ornekleri Van de Graaff jeneratorunun ust levhasi genellikle yaricapi 20 cm olan kure 22 24 pF Dunya gezegeni yaklasik 710 µF Yuksek frekanslarda direnci degisen ve paralel rezonansi yukselten bir bobinin donemecli ic kapasitesi genelden farkli olarak oz siga tesadufi siga ya da parazit siga seklinde adlandirilir EsneklikSiganin karsiti esneklik olarak adlandirilir Esneklik birimi daraftir ancak Uluslararasi Birimler Sistemi tarafindan tanimlanmamistir Kacak SigaHerhangi bitisik iki iletken sigac olarak dusunulebilir ancak eger iletkenler birbirlerine cok uzak mesafelerde ya da genis alanlarda yakinlarsa siga kucuk bir birimdir Bu etki genellikle istenmeyen kacak siga olarak adlandirilmistir Kacak siga izole edilmis devrelerin yan ses olarak adlandirilan bir etki arasindan sizan sinyallerin gecisine izin verebilir ve devirlerin yuksek frekanslardaki duzgun isleyislerini kisitlayan bir faktor olabilir Kacak siga giris ve cikis noktalarinin her ikisi de ortak paydada birbirine yakin olarak ifade edilir baglanmasi anlamina gelen geri bildirim sigasi formundaki kuvvetlendirici devrelerle karistirilmaktadir Bu genellikle sigayi cikistan yere ve giristen yere olan siganin kombinasyonuyla yer degistirmedeki analitik amaclar icin uygundur Orijinal gruplasma giris ve cikis sigalarinida iceren genellikle pi gruplasmasi olarak ifade edilir Miller in teoremi bu yer degistirmeyi etkilemek icin kullanilir Bu gosterir ki eger iki noktanin kazandigi oran 1 K ise iki noktaya bagli Z nin direnci ilk nokta ile yerdeki Z 1 k direnci ve yer ile ikinci nokta ve yer arasindaki KZI K 1 kazanci ile yer degistirebilir Direncler sigada zit sekillerde cesitlilik gosterdigi icin bogum sigasi C yerden gelen girdinin KC sigasi ve yerden cikan K 1 C K sigasiyla yer degistirebilir Girdi cikti kazanimi cok fazla oldugu zaman bu denklikte yerden gelen girdinin direnci cok dusuk olurken yerden cikan direnc gercekte orijinal girdi cikti dirence esit olur Basit Sistemlerin SigalariBir sistemin sigasini hesaplamak Laplace denkleminde 2f 0 iletkenin yuzeyindeki f nin anlik potansiyelini olcmekle aynidir Bu yuksek simetrili durumlarda onemsiz bir noktadir Daha karmasik durumlardaki yalin islevler bakimindan bir sonuca sahip degildir Yari iki boyutlu durumlarin analitik fonksiyonlari icin farkli geometrik sekilleri bir arada haritalandirmak icin kullanilabilir Ayrica Schwarz Christoffel haritalandirmasina bakilabilir Nanoolcekli Sistemlerin SigalariNicem noktalari gibi nanoolcekli dielektrik sigaclarin sigalari genis sigaclarin geleneksel formullerinden farkli olabilir Ozellikle geleneksel sigaclardaki elektronlar tarafindan deneyimlenen elektrostatik potansiyel farki geleneksel sigaclarin istatistiksel olarak buyuk sayilara sahip elektronlarinin yani sira mekansal olarak iyi tanimlanmistir ve metalik elektrotlarin sekil ve boyutlari acisindan sabitlenmistir Ancak nanoolcekli sigaclarda elektronlar tarafindan deneyimlenen elektrostatik potansiyel aletin elektronik ozelliklerine katki saglayan butun elektronlarin yerlerine ve sayilarina gore belirlenmistir Bu tip aletlerde elektronlarin sayilari cok az olabilir ancak aletin icindeki esit potansiyelli yuzeylerin mekansal dagitimlarinin sonucu oldukca karmasiktir Tek Elektronlu Aletler Bagli veya ortuk tek elektronlu aletlerin sigasi birbirine bagli olmayan veya acik olan tek elektronlu aletlerin iki katidir Bu gercek esasen tek elektronlu aletlerin depolanan enerjilerinde gorulebilir ki bu aletlerin direkt kutuplasma iliski enerjisi elektronlarin aletlerdeki kutuplasmis yuklerle iliskilerinin esit olarak bolunmesi olabilir Bunun sebebi elektronlarin varligi ve alet uzerinde kutuplasma yuku olusturmak icin gereken potansiyel enerjini miktaridir Az Elektronlu Aletler Kuantum sigasinin az elektronlu aletlere donusumu N partikul sisteminin termodinamik kimyasal potansiyelini icerir m N U N U N 1 displaystyle mu N U N U N 1 Buradaki enerji terimleri Schrodinger denkleminin sonuclarindan elde edilmis olabilir Siganin tanimi 1C DVDQ displaystyle 1 over C equiv Delta V over Delta Q Potansiyel farkla birlikte DV Dme m N DN m N e displaystyle Delta V Delta mu over e mu N Delta N mu N over e Bireysel elektronlarin eklenmesi ya da kaldirilmasiyla alete uygulanabilir DN 1 displaystyle Delta N 1 ve DQ e displaystyle Delta Q e CQ N e2m N 1 m N e2E N displaystyle C Q N e 2 over mu N 1 mu N e 2 over E N Daha sonra Bu denklem aletin kuantum sigasidir Kuantum sigasi ifadesi su sekilde yazilabilir CQ N e2U N displaystyle C Q N e 2 over U N Ki bu baslangic kisminda verilen Wstored U displaystyle W text stored U geleneksel tanimlardan ayrilir depolanmis elektrostatik potansiyel enerji C Q22U displaystyle C Q 2 over 2U 1 2 faktoru ve Q N e ile birlikte Q Ne displaystyle Q Ne Ancak tamamen klasik elektrostatik etkilesim sistemi icinde 1 2 faktorunun gorunumu geleneksel formulun tumlevlenmesinin bir sonucudur Wcharging U 0QqCdq displaystyle W text charging U int 0 Q frac q C mathrm d q Ister bircok elektron isterse metalik elektrokot iceren sistemler icin dq 0 displaystyle mathrm d q 0 oldugundan bu uygun bir durumdur ancak az elektronlu sistemlerde dq DQ e displaystyle mathrm d q to Delta Q e Integral genellikle toplama donusmektedir Bir tanesi siganin tanimlari ve elektrostatik etkilesim enerjisi ile onemsiz bir sekilde kombinasyon olusturabilir Q CV displaystyle Q CV ve U QV displaystyle U QV Sirasiyla elde etmek icin C QV QQU Q2U displaystyle C Q over V Q Q over U Q 2 over U Ki bu da kuantum sigasina benzerdir Daha ozenli turetmeler literaturde yer almaktadir Ozellikle aletler icindeki mekansal olarak karisik esit potansiyelli yuzeylerin matematiksel zorluklarini alt edebilmek icin her bir elektron tarafindan deneyimlenen ortalama elektrostatik potansiyeli turemede kullanilmistir Gorunurdeki matematiksel farkliliklarin sebebi daha temel olarak enerji seklinde anlasilabilir U N displaystyle U N izole edilmis bir aletin enerjisi seklinde N 1 As N dusuk limite sahip bagli aletlerde depolanmis enerjinin iki katidir N giderek buyudugu icin U N U displaystyle U N to U Bu yuzden siganin genel tanimi C N Ne 2U N displaystyle C N Ne 2 over U N Nicem noktalari gibi nanoolcekli aletlerde sigac aletlerin genellikle izole edilmis ya da kismen izole edilmis bilesenleridir Nanoolcekli sigaclar ve makroskobik geleneksel sigaclarin temel farklari elektron fazlaliklari yuk tasiyici veya aletin elektronik davranisini sekillendiren elektronlar ve sekil ile metalik elektrotlarin ebatlaridir Nanoolcekli aletlerde metal atomlarindan olusan nanoteller makroskobiklerde kitle malzemelerinde ya da benzerlerinde oldugu gibi uretken ozellikler gostermez Kaynakca Arsivlenmis kopya 27 Nisan 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Haziran 2014 The Physics Problem Solver 1986 Google books link 16 Temmuz 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde Carlos Paz de Araujo Ramamoorthy Ramesh George W Taylor Editors 2001 Science and Technology of Integrated Ferroelectrics Selected Papers from Eleven Years of the Proceedings of the International Symposium on Integrated Ferroelectrics CRC Press Figure 2 p 504 ISBN 90 5699 704 1 2 Temmuz 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Haziran 2014 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link KB1 bakim Fazladan yazi yazar listesi link Solomon Musikant 1991 What Every Engineer Should Know about Ceramics CRC Press Figure 3 9 p 43 ISBN 0 8247 8498 7 2 Temmuz 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Haziran 2014 Yasuo Cho 2005 Scanning Nonlinear Dielectric Microscope in Polar Oxides R Waser U Bottger amp S Tiedke editors bas Wiley VCH Chapter 16 ISBN 3 527 40532 1 17 Temmuz 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Haziran 2014 Simon M Sze Kwok K Ng 2006 Physics of Semiconductor Devices 3rd Edition bas Wiley Figure 25 p 121 ISBN 0 470 06830 2 21 Temmuz 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Haziran 2014 KB1 bakim Fazladan yazi link Gabriele Giuliani Giovanni Vignale 2005 Quantum Theory of the Electron Liquid Cambridge University Press s 111 ISBN 0 521 82112 6 23 Temmuz 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Haziran 2014 Jorgen Rammer 2007 Quantum Field Theory of Non equilibrium States Cambridge University Press s 158 ISBN 0 521 87499 8 26 Temmuz 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Haziran 2014 Horst Czichos Tetsuya Saito Leslie Smith 2006 Springer Handbook of Materials Measurement Methods Springer s 475 ISBN 3 540 20785 6 2 Haziran 2013 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Haziran 2014 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link William Coffey Yu P Kalmykov 2006 Fractals diffusion and relaxation in disordered complex systems Part A Wiley s 17 ISBN 0 470 04607 4 2 Haziran 2013 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Haziran 2014 J Obrzut A Anopchenko and R Nozaki Broadband Permittivity Measurements of High Dielectric Constant Films 9 Mart 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde Proceedings of the IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference 2005 pp 1350 1353 16 19 May 2005 Ottawa ISBN 0 7803 8879 8 DOI 10 1109 IMTC 2005 1604368Dis baglantilarTipler Paul 1998 Physics for Scientists and Engineers Vol 2 Electricity and Magnetism Light 4th ed W H Freeman ISBN 1 57259 492 6 Serway Raymond Jewett John 2003 Physics for Scientists and Engineers 6 ed Brooks Cole ISBN 0 534 40842 7 Saslow Wayne M 2002 Electricity Magnetism and Light Thomson Learning ISBN 0 12 619455 6 See Chapter 8 and especially pp 255 259 for coefficients of potential