Siden begynnelsen av studiet av elektrisitet for å løsespørsmålet om opphopning og bevaring var først mulig i 1745 til Ewald Jürgen von Kleist og Peter van Muschenbruck. Laget i den nederlandske Leiden-enheten lar deg akkumulere elektrisk energi og bruke den om nødvendig.
Leyden Bank - en prototype av kondensator. Dens bruk i fysiske eksperimenter avanserte studiet av elektrisitet på forhånd, noe som gjør det mulig å lage en prototype av elektrisk strøm.
Собирать электрический заряд и электроэнергию – Hovedformålet med kondensatoren. Dette er vanligvis et system med to isolerte ledere plassert så nært som mulig til hverandre. Rommet mellom ledere er fylt med dielektrisk. Ladningen som akkumuleres på lederne, er valgt motsatt til hverandre. Egenskapen til motsatte ladninger tiltrekker seg større akkumulering. Dobbelrollen tilordnes dielektriske: Jo større dielektriske konstanten er, desto større er den elektriske intensiteten, ladningene kan ikke overvinne barrieren og nøytralisere.
Elektrisk kapasitet er den viktigste fysiske mengden som kjennetegner evnen til en kondensator til å samle en ladning. Ledere kalles plater, det elektriske feltet til kondensatoren sentrerer seg imellom.
Energien til en ladet kondensator, etter all sannsynlighet, bør avhenge av kapasiteten.
Energipotensialet gjør det mulig å bruke (stor elektrisk intensitet) kondensatorer. Energien til en ladet kondensator brukes om nødvendig for å påføre en kortvarig strømpuls.
Hvilke mengder bestemmer den elektriske kapasiteten?Prosessen med å lade en kondensator begynner med tilkoblingen av platene sine til polene i strømkilden. Ladningen som akkumuleres på en plate (hvis verdi er q) blir tatt som kondensatorladningen. Det elektriske feltet konsentrert mellom platene har en potensiell forskjell U.
Den elektriske kapasiteten (C) avhenger av mengden strøm konsentrert på en leder og feltspenningen: C = q / U.
Denne verdien måles i f (farads).
Kapasiteten til hele jorden sammenligner ikke med kapasiteten til en kondensator, hvis verdi handler om en bærbar PC. Den akkumulerte kraftige ladningen kan brukes i teknologi.
Samler imidlertid et ubegrenset beløpstrøm på platene er ikke mulig. Når spenningen stiger til maksimalverdien, kan det oppstå en sammenbrudd av kondensatoren. Platene er nøytraliserte, noe som kan føre til skade på enheten. Energien til den ladede kondensatoren i dette tilfellet går helt til dens oppvarming.
Kondensatoren varmes opp pgatransformere det elektriske feltets energi til det indre. Kondensatorens evne til å utføre arbeidet med å flytte ladningen indikerer tilstedeværelsen av en tilstrekkelig strømforsyning. For å bestemme hvor høy energien til en ladet kondensator er, bør du vurdere prosessen med utslipp. Under påvirkning av et elektrisk felt med spenning U strømmer en ladning på q fra en plate til en annen. Per definisjon er arbeidet med feltet lik produktet av potensialforskjellen med mengden ladning: A = qU. Dette forholdet gjelder bare for en konstant spenningsverdi, men i prosessen med utladning på kondensatorplatene synker det gradvis til null. For å unngå unøyaktigheter tar vi dens gjennomsnittsverdi U / 2.
Fra den elektriske kapasitetsformelen har vi: q = CU.
Derfor kan energien til en ladet kondensator bestemmes ved formelen:
W = cu2/ 2.
Vi ser at dens verdi er større, jo høyere elektrisk kapasitet og spenning. For å svare på spørsmålet om hva som er energien til en ladet kondensator, la oss vende oss til deres varianter.
Siden energien er et elektrisk felt,konsentrert inne i en kondensator, er direkte relatert til kapasiteten, og betjeningen av kondensatorene avhenger av deres designfunksjoner, ved bruk av forskjellige typer stasjoner.
Avhengig av typekondensatorer. Energien til en ladet kondensator avhenger av dielektrikumets egenskaper. Hovedverdien kalles dielektrisk konstant. Elektrisitet er direkte proporsjonal med den.
Tenk på den enkleste enheten for å samle elektrisk ladning - en flat kondensator. Dette er et fysisk system av to parallelle plater som det er et dielektrisk lag mellom.
Formen på platene kan være enten rektangulær ellerrunde. Hvis det er behov for å oppnå en variabel kapasitet, blir platene vanligvis tatt i form av halvskiver. Rotasjonen av en plate i forhold til en annen fører til en endring i området til platene.
Vi antar at området til en plate er likS, vi tar avstanden mellom platene lik d, den dielektriske konstanten til fyllstoffet er ε. Den elektriske kapasiteten til et slikt system avhenger bare av kondensatorens geometri.
C = εε0S / d.
Vi ser at kondensatoren til kondensatoren er direkte proporsjonal med det totale arealet på en plate og omvendt proporsjonalt med avstanden mellom dem. Proportionalitetskoeffisient - elektrisk konstant ε0. Øk dielektrisk konstantdielektrikum vil øke intensiteten. Ved å redusere platenes område kan du få trimkondensatorer. Energien til det elektriske feltet til en ladet kondensator avhenger av dets geometriske parametere.
Vi bruker beregningsformelen: W = CU2/ 2.
Bestemmelse av energien til en ladet flatformet kondensator utføres i henhold til formelen:
W = εε0C U2/ (2d).
Kondensatorenes evne til å jevne opp elektrisk ladning og gi den bort raskt nok, brukes i forskjellige teknologifelt.
Tilkobling til induktorer lar deg lage svingende kretsløp, strømfilter, tilbakemeldingskretser.
Flash, bedøvelse våpen dernesten øyeblikkelig utladning, bruk evnen til kondensatoren til å lage en kraftig strømpuls. Kondensatoren lades fra en likestrømskilde. Kondensatoren fungerer selv som et element som bryter kretsen. Utladningen i motsatt retning skjer gjennom en lampe med liten ohmsk motstand nesten umiddelbart. I stun gun er dette elementet menneskekroppen.
Evne til å holde akkumulert i lang tidlading gir en fantastisk mulighet til å bruke den som en lagringsenhet for informasjon eller energilagring. I radioteknikk er denne egenskapen mye brukt.
Bytt batteri, dessverre er ikke kondensatoren deti stand, siden det har det særegne ved utladning. Energien som akkumuleres av ham, overstiger ikke flere hundre joule. Batteriet kan spare en stor strømforsyning i lang tid og nesten uten tap.
