Dès le début de l'étude de l'électricité, décidezla question de son accumulation et de sa conservation n'a été possible qu'en 1745 par Ewald Jürgen von Kleist et Peter van Mushenbruck. Le dispositif créé à Leiden aux Pays-Bas a permis d'accumuler de l'énergie électrique et de l'utiliser si nécessaire.
Leiden Bank est un prototype de condensateur. Son utilisation dans des expériences physiques a fait progresser l’étude de l’électricité et a permis de créer un prototype de courant électrique.
Recueillir charge électrique et électricité -le but principal du condensateur. Il s'agit généralement d'un système de deux conducteurs isolés situés le plus près possible l'un de l'autre. L'espace entre les conducteurs est rempli d'un diélectrique. La charge accumulée sur les conducteurs est choisie en face. La propriété des charges opposées attire contribue à sa plus grande accumulation. Le diélectrique a un double rôle: plus la permittivité est grande, plus la capacité électrique est grande, plus aucune charge ne peut être surmontée et neutralisée.
La capacité électrique est la principale quantité physique caractérisant la capacité d'un condensateur à accumuler une charge. Les conducteurs sont appelés plaques, le champ électrique du condensateur se centre entre eux.
L'énergie d'un condensateur chargé devrait, selon toute vraisemblance, dépendre de sa capacité.
Le potentiel énergétique permet d’utiliser des condensateurs (grande intensité électrique). L'énergie d'un condensateur chargé est utilisée si nécessaire pour appliquer une impulsion de courant à court terme.
Quelles quantités déterminent la capacité électrique?Le processus de charge d’un condensateur commence par la connexion de ses plaques aux pôles de la source de courant. La charge accumulée sur une plaque (dont la valeur est q) est considérée comme la charge du condensateur. Le champ électrique concentré entre les plaques a une différence de potentiel U.
La capacité électrique (C) dépend de la quantité d'électricité concentrée sur un conducteur et de la tension de champ: C = q / U.
Cette valeur est mesurée en f (farads).
La capacité de la Terre entière ne se compare pas à la capacité d’un condensateur, dont la valeur concerne un ordinateur portable. La charge puissante accumulée peut être utilisée en technologie.
Cependant accumuler un montant illimitél'électricité sur les assiettes n'est pas possible. Lorsque la tension atteint la valeur maximale, le condensateur peut tomber en panne. Les plaques sont neutralisées, ce qui peut endommager l'appareil. L'énergie du condensateur chargé va dans ce cas entièrement à son chauffage.
Le condenseur est chauffé en raison detransformer l’énergie du champ électrique en interne. La capacité du condensateur à effectuer le travail de déplacement de la charge indique la présence d'une alimentation suffisante en électricité. Pour déterminer l’énergie d’un condensateur chargé, considérons le processus de décharge. Sous l'influence d'un champ électrique de tension U, une charge de q circule d'une plaque à l'autre. Par définition, le travail du champ est égal au produit de la différence de potentiel par le montant de la charge: A = qU. Ce rapport n’est valable que pour une valeur de tension constante, mais diminue en cours de décharge sur les plaques du condensateur jusqu’à zéro. Pour éviter les imprécisions, prenons sa valeur moyenne U / 2.
De la formule de capacité électrique nous avons: q = CU.
Par conséquent, l’énergie d’un condensateur chargé peut être déterminée par la formule:
W = cu2/ 2.
Nous voyons que sa valeur est d'autant plus élevée que la capacité électrique et la tension sont élevées. Pour répondre à la question de savoir quelle est l’énergie d’un condensateur chargé, examinons leurs variétés.
Puisque l'énergie est un champ électrique,concentrée à l'intérieur d'un condensateur, est directement liée à sa capacité, et le fonctionnement des condensateurs dépend de leurs caractéristiques de conception, en utilisant divers types de lecteurs.
Selon le type, d’autrescondensateurs. L'énergie d'un condensateur chargé dépend des propriétés du diélectrique. La valeur principale est appelée constante diélectrique. L'électricité y est directement proportionnelle.
Considérez l'appareil le plus simple pour collecter la charge électrique - un condensateur plat. Il s'agit d'un système physique de deux plaques parallèles entre lesquelles se trouve une couche diélectrique.
La forme des plaques peut être rectangulaire ou rectangulaire.rond. S'il est nécessaire d'obtenir une capacité variable, les plaques sont généralement prises sous la forme de demi-disques. La rotation d'une plaque par rapport à une autre entraîne une modification de la surface des plaques.
Nous supposons que l'aire d'une plaque est égale àS, on prend la distance entre les plaques égale à d, la constante diélectrique de la charge est ε. La capacité électrique d'un tel système ne dépend que de la géométrie du condensateur.
C = εε0S / d.
Nous voyons que la capacité du condensateur est directement proportionnelle à la surface totale d'une plaque et inversement proportionnelle à la distance qui les sépare. Coefficient de proportionnalité - constante électrique ε0. Augmenter la constante diélectriquediélectrique augmentera l'intensité. La réduction de la surface des plaques vous permet d'obtenir des condensateurs de trim. L'énergie du champ électrique d'un condensateur chargé dépend de ses paramètres géométriques.
Nous utilisons la formule de calcul: W = CU2/ 2.
La détermination de l'énergie d'un condensateur plat chargé est effectuée selon la formule:
W = εε0C U2/ (2d).
La capacité des condensateurs à collecter en douceur la charge électrique et à la restituer assez rapidement est utilisée dans divers domaines technologiques.
La connexion avec des inducteurs vous permet de créer des circuits oscillants, des filtres de courant, des circuits de rétroaction.
La photo clignote, les pistolets paralysants, dans lesquels il y adécharge presque instantanée, utilisez la capacité du condensateur pour créer une puissante impulsion de courant. Le condensateur est chargé à partir d'une source de courant continu. Le condensateur lui-même agit comme un élément coupant le circuit. La décharge dans la direction opposée se produit presque instantanément à travers une lampe de faible résistance ohmique. Dans un pistolet paralysant, cet élément est le corps humain.
La capacité de rester accumulé pendant une longue périodecharge donne une merveilleuse opportunité de l'utiliser comme stockage d'informations ou de stockage d'énergie. Cette propriété est largement utilisée dans l'ingénierie radio.
Remplacez la batterie, malheureusement, le condensateur n'est pasdans un état, car il a la particularité d'être déchargé. L'énergie accumulée par celui-ci ne dépasse pas plusieurs centaines de joules. La batterie peut stocker une grande quantité d'électricité pendant une longue période et pratiquement sans pertes.
