Sedan början av studien av el för att lösa frågan om dess ackumulation och bevarande var bara år 1745 Ewald Jurgen von Kleist och Pieter van Musschenbroek.Grundades i holländska Leiden enheten tillåts att ackumulera elektrisk energi och använda den när det behövs.
Leyden burk - en prototyp kondensator.Dess användning i fysiska experiment främjat studiet av el långt i förväg har skapat en prototyp av en elektrisk ström.
Vad kondensator
samla den elektriska laddningen och el - det huvudsakliga syftet med kondensatorn.Typiskt ett system med två isolerade ledare anordnade så nära som möjligt till varandra.Utrymmet mellan ledarna är fyllt med ett dielektrikum.Charge ansamlas på ledarna väljs heteronymic.Fastigheten är motsatta laddningar attraherar främjar större gasansamling.Dielektrika delad dubbel roll: ju högre dielektricitetskonstant, desto större elektrisk kapacitans, avgifter inte kan övervinna barriären och neutraliserades.
Elektrisk kapacitet - de viktigaste fysiska kvantitet som karakteriserar möjligheten av kondensatorn för att lagra laddning.Guides plattor kallas elektriskt fält fokuserar kondensator däremellan.
Energi laddad kondensator, verkar vara beroende av dess kapacitet.
Elektrisk kapacitet
energipotential gör det möjligt att applicera (en stor elektrisk kapacitans) hos kondensatorn.Energi laddad kondensator används, om nödvändigt, tillämpa en kort strömpuls.
Från vad beror på elektriska kapacitansvärdena?Laddningsprocessen startar med kondensatorelektroderna som förbinder den till poler strömkällan.Ansamlas på en laddningsplatta (vars värde q) tas som laddningen på kondensatorn.Det elektriska fältet koncentreras mellan elektroderna har en potentialskillnad U.
Electric kapacitet (G) beror på den mängd el som är koncentrerad på en ledare och fältspänningen: C = q / U.
detta värde mäts i F (fårad).
kapacitet hela jorden kan inte jämföras med kapaciteten hos kondensatorn, vars storlek runt en bärbar dator.Samlat kraftfull laddning kan användas inom tekniken.Men
ansamlas obegränsade mängder el på plattorna är inte möjligt.När spänningen ökar till ett maximalt värde på kondensatorn nedbrytning kan inträffa.Plattorna neutraliseras, vilket kan leda till skada på anordningen.Energi laddad kondensator är således helt i sitt heat.
Energi
Uppvärmning kondensator beror på omvandling av energin i det elektriska fältet i det inre.Förmågan hos kondensatorn att utföra arbetet på förflyttningen av laddning tyder på förekomsten av ett tillräckligt utbud av el.För att avgöra hur stor effekten hos en laddad kondensator, anser avspänningsprocessen.Under inflytande av ett elektriskt fält spänning U laddningen Q flöden från en platta till en annan.Definitionsmässigt är lika med den potentiella skillnaden i mängden laddning arbete på fältet: A = Qu.Denna relation gäller endast för konstant spänning, men i avspänningsprocessen på plattorna i kondensatorn gradvis minska till noll.För att undvika felaktigheter tar vi medelvärdet U / 2.
elektrisk kapacitet från formel, vi har: q = CU.
Därav energin hos en laddad kondensator kan bestämmas genom formeln:
W = CU2 / 2.
ser att dess värde är större, ju högre elektrisk kapacitans och spänning.För att besvara frågan om vad som är energin hos en laddad kondensator, vända sig till deras art.
Typer av kondensatorer
Sedan energin hos det elektriska fältet som är koncentrerad i kondensorn är direkt relaterad till dess volym och drift av kondensatorerna beror på deras design funktioner, använda olika typer av enheter.
- Formen av plattorna: platt, cylindrisk, sfärisk, och så vidare D.
- Med kapacitet Ändra. Konstant (kapaciteten inte ändras), variabler (ändra de fysikaliska egenskaperna förändras kapacitet), Trimmer.Kapacitansändringen kan utföras genom att ändra temperaturen, mekanisk eller elektrisk spänning.Elektriska kapacitansen hos avstämningskondensator ändras genom att ändra elektroderna i området.
- Efter typ isolator: gas, flytande, fast dielektrikum.
- Efter typ isolator: glas, papper, glimmer, metalliserade, keramik, tunnfilmer av olika sammansättningar.
Beroende på vilken typ av skillnad och andra kondensatorer.Energi laddad kondensator beror på de dielektriska egenskaperna.Den huvudsakliga värdet kallas den dielektriska konstanten.Elektrisk kapacitans är direkt proportionell mot den.
platt kondensator
Tänk dig en enkel anordning för att samla elektrisk laddning - skivkondensator.Detta är ett fysiskt system bestående av två parallella plattor mellan vilka det dielektriska skiktet.
platta form kan vara rektangulär och cirkulär.Om du behöver för att få en variabel kapacitet, beslutat att ta plåtarna i form av halva skivor.Vänd en platta relativt den andra orsakar en förändring i området för plattorna.
Vi antar att området för en platta är S, är avståndet mellan plattorna tar lika d, dielektricitetskonstanten för fyllmedlet - ε.Elektrisk kapacitet av systemet beror endast på geometrin hos kondensatorn.
C = εε0S / d.
Energi plan kondensator
ser att kapacitansen är direkt proportionell mot den totala ytan av en platta och omvänt proportionell mot avståndet mellan dem.Den proportionalitetsfaktor - den elektriska konstant ε0.Ökningen av permittiviteten hos det dielektriska tillåter att öka elektrisk kapacitet.Att minska området av plattorna ger en trimkondensator.Energin i det elektriska fältet av en laddad kondensator beroende av dess geometriska parametrar.
använda beräkningsformeln: W = CU2 / 2.
Fastställande energi laddade kondensatorn plan form utföres enligt formeln:
W = εε0S U2 / (2d).
använda kondensatorer
förmåga kondensatorer smidigt samla den elektriska laddningen och tillräckligt snabb för att ge den används i olika teknikområden.
med en induktor kan skapa oscillerande kretsar, filtrerar strömmar, återkopplingsslingan.
Ficklampor, bedöva, vilket är nästan momentan kapacitet kondensatorurladdnings används för att skapa en kraftig strömpuls.Laddning av kondensatorn kommer från likströmskällan.Själv kondensatorn fungerar som ett element, det bryter kretsen.Urladdning sker i den motsatta riktningen genom lampan små ohmska motståndet nästan omedelbart.Taser detta element är den mänskliga kroppen.
kondensator eller batteri
förmåga lång tid för att hålla den lagrade laddningen ger dig en fantastisk möjlighet att använda den som en lagringsenhet eller lagring av energi.I radio här fastigheten används flitigt.
tillbaka batteriet tyvärr kondensatorn kan inte, eftersom den har en funktion för urladdning.Ackumulerad deras energi inte överstiger ett par hundra joule.Batteriet kan lagra en stor leverans av kraft under en lång tid och med nästan ingen förlust.
