Кондензатора. Енергията на зарежда кондензатор

От началото на изучаването на електроенергия, за да се реши въпросът за неговото натрупване и съхраняване едва през 1745 г. Евалд Юрген фон Клайст и Питер ван Мьосхенбрук. Създадена през холандски Лайден устройство позволи да се натрупват на електрическа енергия и да я използват, когато е необходимо.

Лайден буркан - прототип кондензатор. Използването му във физически експерименти насърчава изучаването на електроенергия е много по-напред възможно да се създаде прототип на електрически ток.

Какво е кондензатор

Събиране на електрическия заряд и електроенергията - основната цел на кондензатор. Обикновено система от две изолирани проводници разположени възможно най-близо един до друг. Пространството между проводници е запълнена с диелектричен. Натрупана такса върху избрани проводници heteronymic. Имотът е с противоположен заряд привличат насърчава по-голямо натрупване му. Изолаторът се дава двойна роля: колкото по-висока диелектрична константа, по-голямата електрическа капацитет, такси не могат да преодолеят бариерата и се неутрализира.

Електрически капацитет - основната физична величина, характеризираща възможност да се натрупа заряд на кондензатора. Ръководства плочи наречени електрическо поле фокусира кондензатор между тях.

Енергийна зарежда кондензатор, изглежда, зависи от капацитета му.

електрическа мощност

Енергиен потенциал дава възможност да се приложи (голям електрически капацитет) на кондензатор. Енергията на зареден кондензатор се използва за прилагане на кратък импулс на ток, ако е необходимо.

На какви стойности зависят от електрически капацитет? Процесът започва с кондензатор зареждане свързваща неговите електроди към полюсите на източник на ток. Натрупват с едно зареждане плоча (стойността на които р) се приема заряда на кондензатора. електрическото поле е центриран между електродите има потенциална разлика U.

Електрически капацитет (C) зависи от количеството на електроенергията, която се концентрира върху един проводник и поле напрежение: С = Q / U.

Тази стойност се измерва в F (farads).

Капацитетът на цялата Земя не може да се сравни с капацитет на кондензатор, чиято стойност е приблизително бележника. Натрупана мощен заряд може да се използва в практиката.

Въпреки това, за да запазите неограничен брой ток върху плочите не е възможно. Когато напрежението се увеличава до може да се получи максимална стойност на кондензатор повреда. Плочите се неутрализират, което може да доведе до повреда на устройството. Енергията на зареден кондензатор в този случай е изцяло в топлина му.

Количеството енергия

Отопление на кондензатора се дължи на преобразуването на електрическо поле енергия в интериора. Способността на кондензатор за извършване на работата по движението на обвинението, показва наличието на адекватно снабдяване с електрическа енергия. За да определите колко голяма енергията на зареден кондензатор, помислете за процеса на разведряване. електрическо поле напрежение U количеството на р заряд потоци от една плоча към друга. По дефиниция, поле за действие е равна на произведението от потенциалната разлика през количество на зареждане: A = Чу. Тази връзка е валидна само за една постоянна стойност на напрежението, но в процеса на изпълнение на кондензатор плочи е постепенно намаляване в нула. За да се избегнат несъответствия, ние приемаме неговата средна до U / 2.

Електрически капацитет от формула има: Q = CU.

Следователно, енергията на зарежда кондензатор може да бъде определена по формулата:

W = CU ^2/2.

Виждаме, че неговата величина е по-голяма толкова по-висока, електрическата мощност и напрежение. За да отговорим на въпроса какво е енергията на зареден кондензатор, се обръщат към своите видове.

видове кондензатори

Тъй като енергията на електричното поле се концентрира в кондензатор е пряко свързана с капацитета им и експлоатация кондензатор зависи от техните структурни характеристики, да използват различни видове дискове.

1. Формата на плочите: плосък, цилиндрична, сферична, и др ...
2. От промяната в капацитет: константа (капацитетът не се променя), променливи (модифициране на физичните свойства, промяна на капацитета), тримери. Капацитет промяна може да се осъществи чрез промяна на температурата, механичен или електрически напрежение. Електрически капацитет на тунинг кондензаторни плочи променя зоната на климата.
3. Според диелектрик вида: газ, течна, твърда диелектрик.
4. Съгласно диелектричната означава: стъкло, хартия, слюда, метализирани, керамични, тънки филми от различни състави.

В зависимост от вида на разграничение и други кондензатори. Енергията на зареден кондензатор зависи от диелектрични свойства. Основното количество нарича проницаемост. Електрически капацитет е пряко пропорционално на него.

плоча кондензатор

Нека разгледаме един прост устройство за събиране на електрически заряд - плосък кондензатор. Това е физическа система, състояща се от две успоредни плочи, между които диелектричния слой.

Форма плочи могат да бъдат правоъгълни и кръгли. Ако имате нужда да получите променлив капацитет, плочата обикновено се таксува с формата на полу-дискове. Въртенето на един електрод спрямо друга предизвиква промяна в област на плочите.

Предполагаме, че площта на една плоча е S, разстоянието между плочите вземе равен г, диелектрична пълнител - ε. Електрически капацитет на системата зависи само от геометрията на кондензатор.

С = ₀ εε S / г.

Енергията на плосък кондензатор

Ние виждаме, че капацитет е пряко пропорционално на общата площ на една плоча и обратно пропорционална на разстоянието между тях, на. Коефициентът на пропорционалност - електрически постоянен епсилон _0. Увеличаването на диелектрична константа на диелектрика ще увеличи електрически капацитет. Намаляването на площта на плочите осигурява тример кондензатори. Електрическото поле енергия зарежда кондензатор зависи от неговите геометрични параметри.

Ние сме с помощта на формула изчисление: W = CU ^2/2.

Определяне енергия зарежда кондензатор планарна форма се осъществява съгласно формулата:

W = εε ₀ SU ² / (2d).

Използването на кондензатори

Способността на кондензаторите постепенно се съберат на електрическия заряд достатъчно бързо, за да му се даде се използва в различни области на техниката.

Съединение с индуктори могат да създават резонансни вериги, филтрира текущата обратна верига.

Фенери, зашемети, в които има практически мигновен кондензатор разреждане на капацитета се използват за създаване на силен импулс ток. кондензатор зареждане се извършва от източника на постоянен ток. Сама по себе си действа като кондензатор елемент, прекъсва веригата. в обратна посока през лампата изпълнението е малко омично съпротивление почти мигновено. Електрошокът този елемент е човешкото тяло.

Кондензатор или батерия

Възможността за дълго време, за да се запази съхранява заряда дава чудесна възможност да го използвате като носители за съхранение или за съхранение на енергия с. В радио, този имот се използва широко.

Сменете батерията, за съжаление, кондензатор не е в състояние да, защото тя има функция за освобождаване. Натрупана тяхната енергия не надвишава няколко стотин джаула. Батерията може да се съхранява голямо предлагане на електрическа енергия за дълго време и почти без загуба.