Kondenzátor. Az energia, a feltöltött kondenzátor

Mivel az elején a tanulmány a villamosenergia megoldani a kérdést, annak felhalmozódása és megőrzése volt csak 1745-ben Ewald von Kleist Jurgen és Pieter van Musschenbroek. Alakult holland Leiden készülék hagyjuk felhalmozódni a villamos energia , és használja azt, ha szükséges.

Leideni palack - egy prototípus kondenzátor. Alkalmazását a fizikai kísérleteket támogatta a tanulmányt a villamosenergia messze megelőzve lehet létrehozni egy prototípus az elektromos áram.

Mi egy kondenzátor

Gyűjtsük össze az elektromos töltés és a villamos energia - a fő cél a kondenzátor. Jellemzően, a rendszer a két szigetelt vezetékek elrendezve a lehető legközelebb egymáshoz. A tér között vezetékek tele van dielektromos. Felhalmozódott töltés kiválasztott vezetők heteronymic. Az ingatlan ellentétes töltések vonzzák ösztönzi a nagyobb gáz felgyülemlése. A dielektromos kap kettős szerepe: minél nagyobb a dielektromos állandója, annál nagyobb az elektromos kapacitás, díjakat nem lehet legyőzni a gáton, és semlegesíteni.

Elektromos kapacitás - az alapvető fizikai mennyiség jellemző a lehetőséget, hogy felhalmozódnak a felelős a kondenzátor. Útmutatók lemezek úgynevezett elektromos mező középpontjában kondenzátor közöttük.

Energia feltöltött kondenzátor úgy tűnik, hogy függ a kapacitás.

villamos teljesítmény

Energiapotenciállal lehetővé teszi, hogy alkalmazza (a nagy elektromos kapacitás) a kondenzátor. Az energia, a feltöltött kondenzátor használjuk fel, hogy rövid áramimpulzust, ha szükséges.

A mi értékek függnek villamos teljesítmény? A folyamat kezdődik a töltő kondenzátor csatlakozó: az elektródok a pólusok egy áramforrás. Felhalmozódnak egyik lemez töltés (amelynek értéke q) vesszük a kondenzátor töltésének. Az elektromos mező között középen az elektródák egy potenciális különbség U.

Villamos kapacitás a (C) függ a villamos energia mennyisége, amely koncentrálódik egyik vezető és a terepi feszültség: C = Q / U.

Ezt az értéket a F (farads).

Az, hogy az egész Föld nem lehet összehasonlítani a kondenzátor kapacitása, amelynek értéke körülbelül a számítógépet. Halmozott erős töltés is használható a szakterületen.

Ahhoz azonban, hogy mentse korlátlan számú villamos a lemezeken nem lehetséges. Amikor a feszültség növekszik a maximális értéket kondenzátor bontás előfordulhat. A lemezeket semlegesítjük, ami oda vezethet, hogy kárt a készülék. Az energia egy feltöltött kondenzátor ebben az esetben teljesen az ő meleg.

Az energia mennyisége

A kondenzátor felmelegedését köszönhető átalakítása elektromos mező energia belsejébe. Az a képesség, a kondenzátor a munka elvégzésére a mozgás a töltés jelenlétét jelzi megfelelő mennyiségű villamos energiát. Annak meghatározására, hogy milyen nagy az energia egy feltöltött kondenzátor, úgy az eljárás, enyhülés. Az elektromos mező feszültséget U q töltés mennyisége áramlik az egyik lemezről a másikra. A definíció szerint egy műveleti mezővel egyenlő a termék a potenciális különbség az egész díj mennyiség: A = qU. Ez az összefüggés csak akkor érvényes, állandó feszültség érték, de a folyamat elvezetésére a kondenzátor lemezei fokozatos csökkenése zéró. Annak elkerülése érdekében, az eltérések, veszünk az átlagos U / 2.

Elektromos kapacitás a következő képlet van: Q = CU.

Ennélfogva, az energia egy feltöltött kondenzátor lehet meghatározni a következő képlet szerint:

W = CU ^2/2.

Látjuk, hogy annak mértéke annál nagyobb, minél nagyobb az elektromos kapacitás és a feszültség. A válasz a kérdésre, hogy mi az energia egy feltöltött kondenzátor, viszont a faj.

típusú kondenzátorok

Mivel az az energia az elektromos mező koncentrálódik a kondenzátor közvetlenül kapcsolódik a kapacitásától, és a kondenzátor működése attól függ, hogy a strukturális jellemzők, különböző típusú meghajtók.

1. Az alakja a lemezek: lapos, hengeres, gömb alakú, stb ...
2. A változás kapacitás: állandó (a kapacitás nem változik), változó (módosítani a fizikai tulajdonságok, a változó kapacitás), Szegélyvágók. Kapacitás változást végezhetjük a hőmérséklet változtatásával, mechanikus vagy elektromos feszültség. Elektromos kapacitás a tuning kondenzátor lemezei megváltoztatja a változás nagysága.
3. Szerint a dielektromos típusa: gáz, folyadék, szilárd anyag dielektromos.
4. Szerint a dielektromos átlagos: üveg, papír, csillám, fémezett, kerámia, vékony filmek különböző összetételű.

Attól függően, hogy milyen típusú megkülönböztetés és egyéb kondenzátorok. Az energia, a feltöltött kondenzátor függ dielektromos tulajdonságait. A fő mennyiséget nevezzük permittivitásának. Villamos kapacitás egyenesen arányos hozzá.

lemezkondenzátor

Nézzük egy egyszerű eszköz gyűjtésére elektromos töltés - sík kondenzátor. Ez egy fizikai rendszer, amely két párhuzamos lapokból, amelyek között a dielektromos réteg.

Forma lemezeket lehet négyszögletes, és a kör alakú. Ha kell fogadni változtatható kapacitású, a lemez általában terhelik formájában félig lemezeket. Forgatása egy elektródát a másikra vonatkoztatott változást okoz területen a lemezek.

Feltételezzük, hogy a terület egy lemez S, a távolság a lemezek között, hogy az egyenlő d, permittivitás töltőanyag - ε. Elektromos kapacitás a rendszer csak attól függ a geometria a kondenzátor.

C = εε ₀ S / d.

Az energia a lakás kondenzátor

Látjuk, hogy a kapacitás egyenesen arányos a teljes terület egy lemez, és fordítottan arányos a távolság közöttük. A koefficiens arányosság - elektromos állandó ε _0. Növelése dielektromos állandója a dielektromos növeli az elektromos kapacitás. Területének csökkentésére a lemezeket egy trimmer kondenzátorok. Elektromos mező energia feltöltött kondenzátor függ annak geometriai paramétereit.

Mi használ egy számítási képlet: W = CU ^2/2.

Meghatározása az energia feltöltött kondenzátor sík alakja végezzük az alábbi képlet szerint:

W = εε ₀ SU ² / (2D).

Használata kondenzátorok

Az a képesség, a kondenzátorok fokozatosan gyűjteni az elektromos töltés elég gyorsan, hogy azt használják a technika számos területén.

Vegyület tekercsek létrehozhat rezgőkörökkel, megszűri a jelenlegi visszacsatoló áramkört.

Lámpák, kábító, amelyben gyakorlatilag pillanatnyi töltési teljesítmény kondenzátor létrehozásához használt erős áram. kondenzátor töltés zajlik a áramgenerátor. Maga szerepel kondenzátorelem megtöri az áramkörben. az ellenkező irányba a lámpán keresztül a kisülés kis ohmos ellenállása szinte azonnal. Az elektrosokk ez az elem az emberi test.

Kondenzátor, vagy az akkumulátor

Az a képesség, hosszú ideig tartani a tárolt töltést ad egy nagy lehetőséget, hogy használja azt a adathordozó vagy energia tárolására. A rádió, az ingatlan széles körben használják.

Cserélje ki az elemet, sajnos, a kondenzátor nem tudja, mert van egy tulajdonsága mentesítést. Havazás az energia nem haladja meg a néhány száz joule. Az akkumulátor képes tárolni nagy áramtáplalás sokáig, és gyakorlatilag nincs veszteség.