От началото на проучването на електричеството за решаваневъпросът за неговото натрупване и запазване бе постигнат едва през 1745 г. от Евалд Юрген фон Клест и Питър ван Мушенбрук. Създаден в холандското устройство Leyden позволи да натрупа електрическа енергия и да я използва, когато е необходимо.
Leiden Bank е прототип на кондензатор. Употребата му във физически експерименти ускори изследването на електроенергията далеч напред, направи възможно създаването на прототип на електрически ток.
Съберете електрическото зареждане и електричеството -основната цел на кондензатора. Обикновено това е система от два изолирани проводника, разположени възможно най-близо един до друг. Пространството между проводниците е изпълнено с диелектрик. Зарядът, натрупан на проводниците, се избира с различно зареждане. Собствеността на привилегированите такси допринася за по-голямото му натрупване. Диелектрикът има двойна роля: колкото е по-голяма диелектричната константа, толкова по-голям е електрическият капацитет, зарядите не могат да преодолеят бариерата и да станат неутрални.
Електрическият капацитет е основното физическо количество, което характеризира способността на кондензатора да натрупва заряд. Водопроводците се наричат пластини, електрическото поле на кондензатора се центрира между тях.
Енергията на заредения кондензатор, очевидно, трябва да зависи от неговия капацитет.
Енергийният потенциал позволява да се използват кондензатори (големи кондензатори). Енергията на заредения кондензатор се използва, ако е необходимо, за прилагане на късочестотен токов импулс.
Какви са стойностите на електрическия капацитет?Процесът на зареждане на кондензатора започва с свързването на плочите към полюсите на източника на ток. Натоварването, натрупано на една плоча (стойността на която е q) се приема като заряд на кондензатора. Електрическото поле, концентрирано между плочите, има потенциална разлика U.
Електрическият капацитет (C) зависи от количеството електричество, концентрирано върху един проводник, и напрежението на полето: C = q / U.
Тази стойност се измерва във Ф (фарадах).
Капацитетът на цялата Земя не е в сравнение с капацитета на кондензатор, чиято стойност е приблизително от преносимия компютър. Натрупаният мощен заряд може да се използва в инженеринга.
За да се натрупа неограничена сумаелектричеството върху плочите не е възможно. Когато напрежението се повиши до максималната стойност, може да възникне разбивка на кондензатора. Плочите се неутрализират, което може да доведе до повреда на устройството. Енергията на заредения кондензатор в този случай напълно преминава към отоплението му.
Загряването на кондензатора се дължи напреобразуването на енергията на електрическото поле във вътрешното. Способността на кондензатора да извършва работа за преместване на зареждането показва наличието на достатъчно количество електроенергия. За да се определи колко голяма е енергията на заредения кондензатор, нека разгледаме процеса на нейното заустване. При действието на електрическо поле от напрежение U, зареждането на q тече от една плоча в друга. По дефиниция работата на полето е равна на произведението на потенциалната разлика от големината на заряда: A = qU. Тази връзка е валидна само за постоянна стойност на напрежението, но в процеса на изпускане на пластините на кондензатора, тя постепенно намалява до нула. За да избегнем неточности, нека вземем средната стойност U / 2.
От формулата за електрически капацитет имаме: q = CU.
Следователно енергията на заредения кондензатор може да се определи по формулата:
W = CU2/ 2.
Виждаме, че неговата величина е по-голяма, толкова по-голям е електрическият капацитет и напрежението. За да отговорим на въпроса за това, което е равно на енергията на заредения кондензатор, нека се обърнем към техните сортове.
Тъй като енергията на електрическото поле,концентриран вътре в кондензатора, е пряко свързан с неговия капацитет, а работата на кондензаторите зависи от техните конструктивни характеристики, използва различни видове устройства за съхранение.
В зависимост от вида на разграничени и другикондензатори. Енергията на заредения кондензатор зависи от свойствата на диелектрика. Основното количество се нарича диелектрична проницаемост. Електрическият капацитет е пряко пропорционален на него.
Помислете за най-простото устройство за събиране на електрически заряд - плосък кондензатор. Това е физическа система на две успоредни плочи, между които има диелектричен слой.
Формата на плочите може да бъде правоъгълна, икръг. Ако има нужда да се получи променлив капацитет, тогава плочите се вземат под формата на полу-дискове. Завъртането на една от другата спрямо другата води до промяна в областта на плочите.
Предполагаме, че площта на една плоча е равна наS, разстоянието между плочите се приема равно на d, проницаемостта на пълнежа е ε. Електрическият капацитет на такава система зависи само от геометрията на кондензатора.
C = εε0S / d.
Виждаме, че капацитетът на кондензатора е правопропорционален на общата площ на една плоча и е обратно пропорционална на разстоянието между тях. Коефициентът на пропорционалност е електрическата константа ε0, Увеличаване на диелектричната константадиелектрик ще позволи да се увеличи електрическият капацитет. Намаляването на площта на плочите позволява да се получат подрязващи кондензатори. Енергията на електрическото поле на заредения кондензатор зависи от нейните геометрични параметри.
Използвайте формулата за изчисление: W = CU2/ 2.
Определянето на енергията на зареден кондензатор с плоска форма се извършва по формулата:
W = εε0S u2/ (2d).
Способността на кондензаторите плавно да събира електрически заряд и достатъчно бързо, за да се получи, се използва в различни области на технологията.
Връзката с индуктори ви позволява да създавате колебателни вериги, токови филтри, вериги за обратна връзка.
Фенери, зашеметяващи оръжия, в които се случвапочти мигновен разряд, използвайте способността на кондензатор да създаде мощен токов импулс. Кондензаторът се зарежда от източник на постоянен ток. Самият кондензатор действа като елемент, който прекъсва веригата. Разрядът в противоположната посока се появява през лампата с малко омично съпротивление почти моментално. В електрошока този елемент е човешкото тяло.
Способност да се натрупва дълго времетакса предоставя прекрасна възможност да го използвате като устройство за съхранение или съхранение на енергия. В радиотехниката този имот е широко използван.
Заменете батерията, за съжаление не е кондензаторътможе, защото има функция за освобождаване. Натрупаната енергия не надвишава няколко стотин джаула. Батерията може да спести голямо количество електричество за дълго време и почти без загуба.
