Kondenzator. Energija naplaćuje kondenzator

Od početka studija električne energije da se riješi pitanje njene akumulacije i očuvanje tek 1745. Ewald Jurgen von Kleist i Pieter van Musschenbroek. Formirana u Dutch Leiden uređaju dozvoljeno da akumuliraju električna energija i koristiti po potrebi.

Leyden jar - prototip kondenzator. Njegova upotreba u fizičkom eksperimentima promovisana studija električne energije je daleko ispred moguće stvoriti prototip električne struje.

Ono što je kondenzator

okupiti električnog naboja i električne energije - glavna svrha kondenzatora. Tipično, sistem dva izolovanih provodnika uređen što je moguće bliže jedan drugome. Prostor između provodnika je ispunjen dielektrična. Akumulirani naboj na izabrane provodnika heteronymic. Nekretnina je suprotno optužbama privući promovira veća je njena akumulacije. Dielektrik se daje dvostruku ulogu: više dielektrična konstanta, što je veći električni kapacitet, naknada ne može prevladati barijeru i neutralizirani.

Električni kapacitet - u osnovnim fizičkim količina karakteriše mogućnost da akumulira zadužen kondenzatora. Vodiči ploče pod nazivom električno polje fokusira kondenzator therebetween.

Energija naplaćuje kondenzator, čini se da zavisi od kapaciteta.

električnog kapaciteta

Energetski potencijal omogućava da se prijave (veliki električni kapacitet) kondenzatora. Energija naplaćuje kondenzator se koristi za primjenu kratkog pulsa ako je to potrebno.

Na šta vrijednosti ovise o električnim kapaciteta? Proces počinje sa kondenzator punjenja povezuje svoje elektrode na pola strujni izvor. Akumulirati na jedan tanjir napunite (čija je vrijednost q) se uzima kao naboj na kondenzator. Električno polje je centriran između elektroda ima potencijal razlika U.

Električni kapacitet (C) ovisi o količini električne energije koja je koncentrirana na jednom dirigent i napon na terenu: C = Q / U.

Ova vrijednost se mjeri u F (farads).

Kapacitet cijele zemlje se ne može porediti sa kapacitet kondenzatora, čija veličina je otprilike notebook. Akumulirani moćan punjenja može se koristiti u umjetnosti.

Međutim, da bi sačuvali neograničen broj električne energije na pločama nije moguće. Kada napon se povećava na može doći do maksimalne vrijednosti kondenzatora slom. Ploče su neutralizirani, što može dovesti do oštećenja uređaja. Energija je napunjena kondenzatora u ovom slučaju je u potpunosti u svom topline.

Količina energije

Grijanje kondenzatora je zbog konverzije energije električnog polja u unutrašnjosti. Sposobnost kondenzator za izvođenje radova na kretanje optužbe ukazuje na prisustvo odgovarajućeg snabdijevanja električnom energijom. Da bi se utvrdilo koliko je velika energija napunjenu kondenzator, razmotriti proces popuštanja. Električno polje napon U količina q zadužen teče iz jedne ploče na drugu. Po definiciji, polje operacija je jednak proizvodu razlike potencijala širom količina punjenja: A = qU. Ovaj odnos vrijedi samo za konstantnu vrijednost napona, ali u tom procesu za pražnjenje kondenzatora ploča je postepeno smanjenje u nulu. Da bi se izbjegla odstupanja, uzmemo njegov prosjeku U / 2.

Video: Energija je napunjena kondenzatora

Električna snaga iz formule imaju: q = CU.

Stoga, energija napunjenu kondenzator može se odrediti prema formuli:

W = CU²/ 2.

Vidimo da je njegova veličina je veća što je veći električnog kapaciteta i napona. Da odgovori na pitanje šta je energija napunjenu kondenzator, okrenuti svojim vrstama.

vrste kondenzatora

Jer energija električnog polja koncentrirana u kondenzatoru je direktno u vezi sa svojim kapacitet i rad kondenzatora zavisi od njihove strukturne karakteristike, koriste različite vrste pogona.

1. Oblik ploča: stan, cilindrični, sferni, itd ...
2. Od promjena kapaciteta: konstanta (kapacitet se ne mijenja), varijable (modifikaciju fizičke osobine, promjena kapaciteta), Trimeri. promjene kapacitet može se obaviti promjenom temperature, mehanički ili napona. Električne kapacitivnosti tuning kondenzator tablice mijenja područje promjene.
3. Prema dielektrik tip: plin, tekućina, čvrste dielektrika.
4. Prema dielektrik znače: staklo, papir, mica, metalizirana, keramika tankih filmova različitih kompozicija.

U zavisnosti od vrste razlikovanja i drugih kondenzatora. Energija naplaćuje kondenzatora zavisi od dielektričnih svojstava. Glavna količina zove permitivnost. Električni kapacitet je direktno proporcionalan to.

ploča kondenzatora

Razmotrimo jednostavan uređaj za prikupljanje električni naboj - stan kondenzator. To je fizički sistem koji se sastoji od dvije paralelne ploče između kojih dielektrična sloja.

Oblik ploče mogu biti pravokutnog oblika, i kružni. Ako vam je potrebno kako bi dobili varijabla kapaciteta, ploča se obično naplaćuje na oblik polu-diskova. Rotacija jedne elektrode u odnosu na drugi uzrokuje promjenu u području tablice.

Pretpostavljamo da je područje jedne ploče je S, udaljenost između ploča ravnopravno d, permitivnost punila - &epsilon-. Električni kapacitet sistema zavisi samo od geometrije kondenzatora.

C = &epsilon-&epsilon-₀S / D.

Energija stana kondenzatora

Vidimo da je kapacitivnost je izravno proporcionalna ukupnoj površini od jedne ploče i obrnuto proporcionalna therebetween udaljenosti. Koeficijent proporcionalnosti - električni konstanta &epsilon-₀. Povećanje dielektrične konstante dielektrika će povećati električni kapacitet. Smanjenje površina ploča pruža trimer kondenzatora. Električno polje energije naplaćuje kondenzator zavisi od geometrijskih parametara.

Koristeći proračun formuli: W = CU²/ 2.

Određivanje energije naplaćuje kondenzator planarne oblik odvija se prema formuli:

Video: Poynting vektor i energiju kondenzatora

W = &epsilon-&epsilon-₀S U²/ (2D).

Upotreba kondenzatora

Sposobnost kondenzatora postepeno prikupljanje električnog naboja dovoljno brzo da ga se koristi u raznim oblastima tehnologije.

Video: Kapacitet. kondenzator

Spoj sa induktori mogu stvoriti rezonantnih kola, filtrira trenutni povratne kolo.

Baterijske lampe, omamljivanje, u kojem se nalazi praktično trenutna kondenzator protok se koristi za stvaranje jakog impulsa struje. punjenje kondenzatora se odvija iz izvor konstantne struje. Sama se ponaša kao kondenzator element, razbija krug. u suprotnom smjeru kroz lampu pražnjenje je mali omski otpor gotovo odmah. Je elektrošok ovaj element je ljudsko tijelo.

Kondenzator ili bateriju

Sposobnost za dugo vremena da bi pohranjene punjenja daje veliku priliku da ga koristiti kao medija za pohranu ili za skladištenje energije. U radio, ova nekretnina je u širokoj upotrebi.

Zamijenite bateriju, nažalost, kondenzator nije u stanju da, jer ima funkciju pražnjenja. Akumulirani njihova energija ne prelazi nekoliko stotina džula. Baterija može pohraniti veliki snabdijevanja električnom energijom za dugo vremena, a praktično bez gubitaka.