Kondensur. L-enerġija tal-kapaċitatur mitluba

Mill-bidu tal-istudju ta 'l-elettriku biex isolvu l-kwistjoni ta' akkumulazzjoni tagħha u l-preservazzjoni kien biss fl 1745 Ewald Jurgen von Kleist u Pieter van Musschenbroek. Iffurmata fl-apparat Olandiż Leiden jitħallew jakkumulaw l-enerġija elettrika u jużawha meta meħtieġ.

Leyden vażett - capacitor prototip. L-użu tiegħu fl-esperimenti fiżiċi promoss l-istudju ta 'l-elettriku hija fil-bogħod possibbli li jinħoloq prototip ta' kurrent elettriku.

X'inhu capacitor

Iġbor l ċarġ elettriku u elettriku - l-għan ewlieni tal-kapaċitatur. Tipikament, sistema ta 'żewġ kondutturi insulati rranġati qrib kemm jista' xulxin. L-ispazju bejn il-kondutturi hija mimlija dielettriku. ħlas akkumulat fuq kondutturi magħżula heteronymic. Il-proprjetà hija ħlasijiet opposti jattiraw tippromwovi akbar akkumulazzjoni tagħha. Il dielettriku jingħata rwol doppju: l-ogħla kostanti dielettriku, l-akbar il-kapaċitanza elettriku, spejjeż ma jistgħux jegħlbu l-barriera u newtralizzati.

Elettriku kapaċità - il-kwantità fiżika bażika li tikkaratterizza l-opportunità li jakkumulaw ħlas tal-kapaċitatur. pjanċi gwidi imsejħa kamp elettriku tiffoka therebetween kapaċitatur.

Enerġija mitluba kapaċitatur, jidher li jiddependu fuq il-kapaċità tagħha.

kapaċità elettrika

potenzjal ta 'enerġija jagħmilha possibbli li jiġi applikat (a kapaċitanza elettrika kbira) tal-kapaċitatur. L-enerġija tal-kapaċitatur mitluba hija użata biex tapplika impulsi ta 'kurrent qasir jekk ikun meħtieġ.

Fuq liema valuri jiddependu fuq il-kapaċità elettrika? Il-proċess jibda bil-kapaċitatur iċċarġjar konnessjoni elettrodi tiegħu lill-poli ta 'sors kurrenti. Jakkumulaw fuq ħlas pjanċa waħda (il-valur tagħhom q) hija meħuda bħala l-ħlas fuq il-kapaċitatur. Il-kamp elettriku hija ċċentrata bejn l-elettrodi għandha differenza potenzjali U.

kapaċitanza Elettriku (Ċ) jiddependi fuq il-kwantità ta 'elettriku li huwa kkonċentrat fuq konduttur wieħed u l-vultaġġ qasam: C = q / U.

Dan il-valur huwa mkejjel F (farads).

Il-kapaċità tal-pjaneta kollu ma tistax tiġi mqabbla mal- capacitance tal-kapaċitatur, li l-valur huwa ta 'madwar l-notebook. ħlas qawwija akkumulati jistgħu jintużaw fl-arti.

Madankollu, li tiffranka numru illimitat ta 'elettriku fuq il-pjanċi ma jkunx possibbli. Meta l-vultaġġ żidiet sa valur massimu ta 'tqassim kapaċitatur jistgħu jseħħu. Pjanċi huma newtralizzati, li jista 'jwassal għal ħsara tal-mezz. L-enerġija ta 'capacitor ċċarġjati f'dan il-każ huwa kompletament fil-sħana tiegħu.

L-ammont ta 'enerġija

Tisħin tal-kapaċitatur huwa minħabba l-konverżjoni ta 'enerġija kamp elettriku fis-intern. Il-kapaċità ta 'l-kapaċitatur twettaq ix-xogħol fuq il-moviment tal-ħlas tindika l-preżenza ta' provvista adegwata ta 'l-elettriku. Biex tiddetermina kemm tkun kbira l-enerġija ta 'capacitor mitluba, jikkunsidraw il-proċess ta' détente. flussi Il-vultaġġ kamp elettriku U kwantità ħlas q minn pjanċa għall-ieħor. Bħala definizzjoni, kamp operazzjoni hija ugwali għall-prodott tal-differenza potenzjali madwar l-kwantità ħlas: A = Qu. Din ir-relazzjoni hija valida biss għal valur b'vultaġġ kostanti, iżda fil-proċess għat-twettiq-pjanċi kapaċitatur huwa tnaqqis gradwali fil żero tagħha. Biex jiġu evitati diskrepanzi, nieħdu medja tiegħu għal U / 2.

kapaċità elettrika mill-formula għandhom: q = CU.

Għalhekk, l-enerġija ta 'capacitor ċċarġjati jistgħu jiġu ddeterminati skond il-formula:

W = CU ^2/2.

Naraw dak il-kobor tiegħu huwa akbar l-ogħla kapaċità elettrika u l-vultaġġ. Risposta għad-domanda ta 'dak li huwa l-enerġija ta' capacitor mitluba, dawwar għall-ispeċi tagħhom.

tipi ta 'kapaċitaturi

Minħabba enerġija tal-kamp elettriku kkonċentrati fil-kapaċitatur hija direttament relatata mal capacitance tagħha u l-operat kapaċitatur jiddependi fuq il-karatteristiċi strutturali tagħhom, jużaw tipi differenti ta 'drives.

1. Il-forma tal-pjanċi: ċatti, ċilindrika, sferikali, eċċ ...
2. Mill-bidla fil kapaċitanza: kostanti (il-kapaċità ma tinbidilx), varjabbli (li jimmodifikaw il-proprjetajiet fiżiċi, tibdil kapaċità), trimmers. bidla capacitance jistgħu jitwettqu mill ibiddlu t-temperatura, mekkaniċi jew vultaġġ elettriku. capacitance elettrika tal-pjanċi irfinar kapaċitatur bidliet l-erja bidla.
3. Skond it-tip dielettriku: gass, likwidu, dielettriku solidu.
4. Skond il-medja dielettriku: ħġieġ, karta, majka, metallizzat, taċ-ċeramika, irqiq-films ta 'kompożizzjonijiet differenti.

Jiddependi mit-tip ta 'distinzjoni u capacitors oħra. L-enerġija tal-kapaċitatur mitluba jiddependi fuq il-proprjetajiet dielettriku. Il-kwantità prinċipali imsejħa Permittività. kapaċitanza elettriku huwa direttament proporzjonali għaliha.

kapaċitatur pjanċa

Ejja nieħdu mezz sempliċi għall-ġbir l-elettriku - kondensatur ċatt. Din hija sistema fiżika tikkonsisti f'żewġ pjanċi paralleli li bejniethom l saff dielettriku.

pjanċi Formola jista 'jkun rettangolari, u ċirkolari. Jekk għandek bżonn li jirċievu kapaċità varjabbli, il-pjanċa huwa normalment jitħallsu mill-forma ta 'nofs diski. Rotazzjoni ta 'wieħed elettrodu relattiv għall-ieħor tikkawża bidla fil-qasam tal-pjanċi.

Nassumu li l-qasam tal-pjanċa waħda hija S, id-distanza bejn il-pjanċi jieħdu ugwali d- Permittività mili - ε. kapaċità elettrika tas-sistema tiddependi biss fuq il-ġeometrija tal-kapaċitatur.

C = εε ₀ S / d.

L-enerġija tal-kapaċitatur ċatt

Naraw li l-kapaċitanza hija direttament proporzjonali għall-erja totali tal-pjanċa waħda u proporzjonali b'mod invers għall-therebetween distanza. Il-koeffiċjent ta 'proporzjonalità - ε kostanti elettriku _0. Żieda fil-kostanti dielettriku tal-dielettriku se jżidu l-kapaċitanza elettrika. Jitnaqqas l-ispazju tal-pjanċi jipprovdi xi kondensaturi trimmer. kamp elettriku enerġija mitluba kapaċitatur tiddependi fuq parametri ġeometriċi tagħha.

Aħna qed jużaw formula ta 'kalkolu: W = CU ^2/2.

mitluba forma planari kapaċitatur enerġija stabbiliti jiġi mwettaq skond il-formula:

W = εε ₀ SU ² / (2d).

L-użu ta 'capacitors

Il-kapaċità tal-kapaċitaturi gradwalment jiġbru l-elettriku ħlas malajr biżżejjed biex jagħtuh huwa użat fl-oqsma varji ta 'teknoloġija.

Kompost indutturi tista 'toħloq ċirkwiti reżonanti, filtri tal-ċirkwit ta' rispons attwali.

Flashlights, stun, fejn hemm prattikament istantanja kapaċitatur kapaċità kwittanza hija użata biex jinħoloq impulsi ta 'kurrent qawwi. iċċarġjar kapaċitatur sseħħ mis-sors kurrent kostanti. Nnifisha taġixxi bħala element kapaċitatur, jikser il-ċirkwit. fid-direzzjoni opposta permezz tal-bozza tal-kwittanza reżistenza ohmic żgħir kważi istantanjament. Il electroshock dan l-element huwa l-ġisem tal-bniedem.

Kapaċitatur jew batterija

Il-kapaċità għal żmien twil biex iżommu l-ħlas maħżuna jagħtik opportunità kbira biex tużah bħala mezzi ta 'ħażna jew enerġija ħażna. Fil-radju, din il-proprjetà hija użata ħafna.

Ibdel il-batterija, sfortunatament, il-kapaċitatur ma jkunx jista ', minħabba li għandha karatteristika ta' kwittanza. Akkumulat enerġija tagħhom ma jaqbiżx ftit mijiet f'joules. Il-batterija jista 'jaħżen provvista kbira ta' enerġija elettrika għal żmien twil, u ma 'prattikament l-ebda telf.