電気の勉強を始めてから決めるその蓄積と保存の問題は、1745年にエヴァルト・ユルゲン・フォン・クライストとピーター・ファン・ムシェンブルックによってのみ可能になりました。オランダのライデンで作成されたデバイスにより、電気エネルギーを蓄積し、必要に応じて使用することが可能になりました。
ライデン銀行はコンデンサーのプロトタイプです。物理実験での使用により、電気の研究がはるかに進んでおり、電流のプロトタイプを作成することが可能になりました。
電荷と電気を集める-コンデンサの主な目的。通常、これは、互いにできるだけ近くに配置された2つの絶縁導体のシステムです。導体間のスペースは誘電体で満たされています。導体に蓄積された電荷は反対に選択されます。反対の電荷が引き付けるという性質は、そのより大きな蓄積に貢献します。誘電体には二重の役割があります。誘電率が大きいほど、電気容量が大きいため、電荷は障壁を乗り越えて中和できません。
電気容量は、コンデンサが電荷を蓄積する能力を特徴付ける主要な物理量です。導体はプレートと呼ばれ、コンデンサの電界はそれらの間に集中します。
充電されたコンデンサのエネルギーは、おそらくその容量に依存するはずです。
エネルギーポテンシャルにより、（大きな電気強度の）コンデンサを使用できます。必要に応じて、充電されたコンデンサのエネルギーを使用して、短期間の電流パルスを印加します。
どのような量が電気容量を決定しますか？コンデンサを充電するプロセスは、そのプレートを電流源の極に接続することから始まります。 1つのプレートに蓄積された電荷（値はq）は、コンデンサの電荷と見なされます。プレート間に集中する電界には電位差Uがあります。
電気容量（C）は、1つの導体に集中する電気の量とフィールド電圧に依存します：C = q / U
この値はf（ファラッド）で測定されます。
地球全体の容量は、コンデンサーの容量とは比較されません。コンデンサーの容量はノートブック程度です。蓄積された強力な電荷は、テクノロジーで使用できます。
ただし、無制限に蓄積するプレート上の電気は不可能です。電圧が最大値まで上昇すると、コンデンサが故障する可能性があります。プレートは中和され、デバイスの損傷につながる可能性があります。この場合、充電されたコンデンサのエネルギーは完全に加熱されます。
コンデンサーは電界のエネルギーを内部に変換します。電荷を移動する作業を行うコンデンサの能力は、十分な電力が供給されていることを示しています。充電されたコンデンサのエネルギーがどれだけ高いかを判断するには、その放電のプロセスを考慮します。電圧Uの電界の影響下で、qの電荷がプレート間を流れます。定義により、フィールドの仕事は電位差と電荷量の積に等しくなります：A = qU。この比率は、一定の電圧値に対してのみ有効ですが、コンデンサプレートの放電の過程で、徐々にゼロに減少します。不正確さを避けるために、平均値U / 2を使用します。
電気容量の式から、q = CUが得られます。
したがって、充電されたコンデンサのエネルギーは次の式で決定できます。
W = cu2/ 2。
電気容量と電圧が高いほど、その値が大きいことがわかります。充電されたコンデンサのエネルギーがどれくらいであるかという質問に答えるために、それらの種類を見てみましょう。
エネルギーは電界であるため、コンデンサの内部に集中し、その容量に直接関係し、コンデンサの動作は、さまざまなタイプのドライブを使用して、設計機能に依存します。
タイプに応じて、その他コンデンサ。充電されたコンデンサのエネルギーは、誘電体の特性に依存します。主な値は誘電率と呼ばれます。電気はそれに比例します。
電荷を収集するための最も単純なデバイス、フラットコンデンサを検討してください。これは、誘電体層が間にある2つの平行なプレートの物理システムです。
プレートの形状は、長方形またはラウンド。可変容量を取得する必要がある場合、プレートは通常ハーフディスクの形で使用されます。あるプレートが別のプレートに対して回転すると、プレートの面積が変化します。
1つのプレートの面積が等しいと仮定しますS、プレート間の距離をdに等しいとすると、フィラーの誘電率はεです。そのようなシステムの電気容量は、コンデンサの形状にのみ依存します。
C =εε0S / d。
コンデンサの静電容量は、1つのプレートの総面積に直接比例し、それらの間の距離に反比例することがわかります。比例係数は電気定数ε0。誘電率の増加誘電体は強度を高めます。プレートの面積を小さくすると、トリムコンデンサを入手できます。充電されたコンデンサの電界のエネルギーは、その幾何学的パラメータに依存します。
計算式を使用します：W = CU2/ 2。
充電された平らな形状のコンデンサのエネルギーの決定は、式に従って実行されます：
W =εε0あなたは2/（2d）。
コンデンサが電荷をスムーズに収集し、十分に迅速に放出する能力は、さまざまな技術分野で使用されています。
インダクタに接続すると、発振回路、電流フィルター、フィードバック回路を作成できます。
フラッシュ、スタンガンほぼ瞬時の放電、コンデンサの能力を使用して強力な電流パルスを作成します。コンデンサは、直流電流源から充電されます。コンデンサ自体は、回路を破壊する要素として機能します。逆方向の放電は、オーム抵抗の小さなランプを介してほぼ瞬時に発生します。スタンガンでは、この要素は人体です。
長い間蓄積し続ける能力充電は、情報またはエネルギーの保存用のストレージデバイスとして使用する素晴らしい機会を提供します。無線エンジニアリングでは、このプロパティは広く使用されています。
バッテリーを交換してください。残念ながら、コンデンサは放電の特性を持っているので。彼が蓄積したエネルギーは数百ジュールを超えません。バッテリーは、長期間にわたってほとんど損失なく大量の電力を節約できます。
