Bestäm sedan början av elstudienFrågan om dess ansamling och bevarande var först möjlig 1745 av Ewald Jürgen von Kleist och Peter van Mushenbruck. Enheten som skapats i holländska Leiden gjorde det möjligt att samla upp elektrisk energi och använda den vid behov.
Leiden Bank är en prototyp av en kondensator. Dess användning i fysiska experiment avancerade elstudien långt framåt och gjorde det möjligt att skapa en prototyp av elektrisk ström.
Samla elladdning och el -kondensatorns huvudsyfte. Vanligtvis är detta ett system med två isolerade ledare placerade så nära varandra som möjligt. Utrymmet mellan ledarna är fyllt med ett dielektrikum. Den laddning som ackumuleras på ledarna väljs motsatt. Egendomen med motsatta laddningar lockar bidrar till dess större ansamling. Dielektrikern har en dubbel roll: ju större permittivitet, desto större elektrisk kapacitet kan laddningar inte övervinna barriären och neutralisera.
Elektrisk kapacitet är den fysiska huvudmängden som kännetecknar kondensatorens förmåga att ackumulera en laddning. Ledare kallas plattor, kondensatorns elektriska fält centrerar mellan dem.
Energin från en laddad kondensator, med all sannolikhet, bör bero på dess kapacitet.
Energipotentialen gör det möjligt att använda (stor elektrisk intensitet) kondensatorer. Energin från en laddad kondensator används vid behov för att applicera en kortvarig strömpuls.
Vilka mängder bestämmer den elektriska kapaciteten?Processen att ladda en kondensator börjar med anslutningen av dess plattor till polerna i strömkällan. Den laddning som ackumuleras på en platta (vars värde är q) tas som kondensatorladdning. Det elektriska fältet som är koncentrerat mellan plattorna har en potentiell skillnad U.
Den elektriska kapaciteten (C) beror på mängden el koncentrerad på en ledare och fältets spänning: C = q / U.
Detta värde mäts i f (farads).
Kapaciteten på hela jorden jämför inte med kapaciteten för en kondensator, vars värde handlar om en bärbar dator. Den ackumulerade kraftfulla laddningen kan användas inom teknik.
Men samla ett obegränsat beloppel på plattorna är inte möjligt. När spänningen stiger till det maximala värdet kan kondensatorn uppdelas. Plattorna är neutraliserade, vilket kan leda till skador på enheten. Energin från den laddade kondensatorn går i detta fall helt till dess uppvärmning.
Kondensorn värms på grund avomvandla det elektriska fältets energi till det inre. Kondensatorens förmåga att utföra arbetet med att flytta laddningen indikerar att det finns en tillräcklig elförsörjning. För att bestämma hur hög energin hos en laddad kondensator är, överväg processen för dess urladdning. Under påverkan av ett elektriskt spänningsfält U flyter en laddning av q från en platta till en annan. Per definition är fältets arbete lika med produkten av den potentiella skillnaden med mängden laddning: A = qU. Detta förhållande gäller endast för ett konstant spänningsvärde, men under urladdningsprocessen på kondensatorplattorna minskar det gradvis till noll. För att undvika felaktigheter tar vi dess medelvärde U / 2.
Från den elektriska kapacitetsformeln har vi: q = CU.
Följaktligen kan energin från en laddad kondensator bestämmas med formeln:
W = cu2/ 2.
Vi ser att dess värde är större, desto högre är den elektriska kapaciteten och spänningen. För att svara på frågan om vad som är energin i en laddad kondensator, låt oss vända oss till deras sorter.
Eftersom energin är ett elektriskt fält,koncentrerad inuti en kondensator, är direkt relaterad till dess kapacitet, och drift av kondensatorer beror på deras designfunktioner, med olika typer av enheter.
Beroende på typ, annatkondensatorer. Energin hos en laddad kondensator beror på dielektrikumets egenskaper. Huvudmängden kallas dielektrisk konstant. Den elektriska kapaciteten är direkt proportionell mot den.
Tänk på den enklaste anordningen för att samla in elektrisk laddning - en platt kondensator. Det är ett fysiskt system med två parallella plattor, mellan vilka det finns ett dielektriskt lager.
Plattornas form kan vara antingen rektangulär ellerrunda. Om det finns ett behov av att få en variabel kapacitet är det vanligt att ta plattorna i form av halvskivor. Rotation av en platta i förhållande till den andra leder till en förändring av plattans area.
Vi antar att ytan på en platta ärS, avståndet mellan plattorna antas vara d, fyllmedlets dielektriska konstant är ε. Den elektriska kapaciteten i ett sådant system beror bara på kondensatorns geometri.
С = εε0S / d.
Vi ser att kondensatorns kapacitans är direkt proportionell mot den totala ytan på en platta och omvänt proportionell mot avståndet mellan dem. Proportionalitetskoefficient - elektrisk konstant ε0... Ökning av dielektrisk konstantdielektrikum kommer att öka den elektriska kapaciteten. Genom att minska plattans area kan du få trimmerkondensatorer. Energin i det laddade kondensatorns elektriska fält beror på dess geometriska parametrar.
Vi använder beräkningsformeln: W = CU2/ 2.
Bestämningen av energin hos en laddad platt kondensator utförs enligt formeln:
W = εε0S U2/ (2d).
Kondensatorernas förmåga att smidigt samla in elektrisk laddning och avge den tillräckligt snabbt används inom olika teknikområden.
Anslutning med induktorer gör att du kan skapa oscillerande kretsar, aktuella filter, återkopplingskretsar.
Fotoblinkar, bedövningsvapen där det finnsnästan omedelbar urladdning, använd kondensatorns förmåga för att skapa en kraftfull strömpuls. Kondensatorn laddas från en likströmskälla. Kondensatorn själv fungerar som ett element som bryter kretsen. Urladdningen i motsatt riktning sker nästan direkt genom en lampa med lågt ohmskt motstånd. I en stun gun är detta element människokroppen.
Förmågan att hålla ackumulerat under lång tidladdning ger en underbar möjlighet att använda den som informationslagring eller energilagring. Den här egenskapen används ofta inom radioteknik.
Byt ut batteriet, tyvärr är det inte kondensatorni ett tillstånd, eftersom det har den särdrag att släppas ut. Den energi som ackumuleras av den överstiger inte flera hundra joule. Batteriet kan lagra en stor mängd el under lång tid och praktiskt taget utan förluster.
