Electrical circuits lecture notes b. Tech

 
 

---

Ex: The current in a 2H inductor raises at a rate of 2A/s .Find the voltage across the inductor the 
energy stored in the magnetic field at after 2sec. 
 
Sol: 
V = L
= 2X2 = 4V 

---

W
=
Li
2 
= X 2 X (4)
2 
= 16 J 
3.
 
Capacitance: 
1)
A capacitor consists of two metallic surfaces or conducting surfaces separated by a 
dielectric medium. 
2)
It is a circuit element which is capable of storing electrical energy in its electric field. 
3)
Capacitance is its capacity to store electrical energy. 
4)
Capacitance is the proportionality constant relating the charge on the conducting plates 
to the potential. 
Charge on the capacitor q V 
q = CV 
Where `C` is the capacitance in farads, if q is charge in coulombs and V is the potential 
difference across the capacitor in volts. 
The current flowing in the circuit is rate of flow of charge 
i = = C
The capacitance of a capacitor depends on the dielectric medium & the physical 
dimensions. For a parallel plate capacitor, the capacitance 
C =
= €0 €r 
 
A is the surface area of plates 
D is the separation between plates 
€
is the absolute permeability of medium€0 is the absolute permeabi
lity of free 
space €r is the relative permeability of medium
i= 
= C 
=
V = 
 
The power absorbed by the capacitor P = vi = vc 
Energy stored in the capacitor 
W = 
= 
dt 
=
C
= 
 Joules

---

This energy is stored in the electric field set up by the voltage across capacitor. 
Conclusions: 
1.
The current in a capacitor is zero, if the voltage across it is constant, that means the 
capacitor acts as an open circuit to dc 
2.
A small change in voltage across a capacitance within zero time gives an infinite current 
through the capacitor, which is physically impossible. 
In a fixed capacitor, the voltage cannot change abruptly 
A capacitor behaves as short circuit just after switching across dc voltage. 
3.
The capacitor can store a finite amount of energy, even if the current through it is zero. 
4.
A pure capacitor never dissipates energy but only stores it hence it is called non-dissipative 
element.