Kondensatorius. Iš įkrautas kondensatorius energijos

Kadangi elektros energijos tyrimo pradžioje išspręsti savo kaupimo ir išsaugojimo klausimą jis buvo tik 1745 Ewald Jurgenas von Kleist ir Pieter Van Musschenbroek. Susikūrė Olandų Leideno prietaisą leidžiama kauptis elektros energiją ir ją naudoti, jei reikia.

Leideno talpykla - prototipas kondensatorius. Jo naudojimas fizinių eksperimentų skatinama elektros tyrimas yra toli į priekį galima sukurti elektros srovės prototipą.

Kas yra kondensatorius

Surinkite elektrinį krūvį ir Elektra - pagrindinį tikslą kondensatorius. Paprastai, vienas iš dviejų izoliuotų laidininkų sistema išdėstyti taip arti, kaip galima viena kitai. Tarp laidininkų erdvė yra pripildyta dielektriku. Sukauptas mokestis pasirinktų laidininkų heteronymic. Turtas yra priešingi mokesčiai pritraukti skatina didesnis susikaupimas. Dielektrinė skiriamas dvejopą vaidmenį: kuo didesnis dielektrinė konstanta, tuo didesnė elektros talpa, mokesčiai negali įveikti barjerą ir neutralizuoti.

Elektros galia - pagrindinis fizikinis dydis, apibūdinantis galimybę sukaupti kondensatorius mokestį. Vadovai plokštės vadinamas elektrinis laukas dėmesys kondensatorius snapelius.

Energetika kaltinamas kondensatorius, atrodo, priklauso nuo jo talpos.

elektros galia

Energetinis potencialas leidžia taikyti (didelis elektros talpos) kondensatorius. Iš įkrautas kondensatorius energija naudojama, jei būtina taikyti trumpo esamą pulsą.

Apie tai, kas vertybės priklauso nuo elektros pajėgumai? Procesas prasideda su pakrovimas kondensatoriaus jungiantis savo elektrodus prie srovės šaltinio polius. Kauptis ant vienos plokštelės atsakingas už yra laikoma atsakingas už dėl kondensatorius (į kurioje q vertės). Elektrinis laukas yra viduryje tarp elektrodų potencialų skirtumas U.

Elektros talpa (C), priklauso nuo elektros energijos kiekį, kad būtų skiriama vieną laidininko ir lauko įtampos: C = Q / U.

Ši vertė yra matuojamas F (Farads).

Iš viso Žemėje talpa negali būti lyginamas su kondensatorius, talpos , kurio vertė yra maždaug Notepad. Sukauptas galingas mokestis gali būti naudojamas meno.

Tačiau, siekiant išsaugoti neribotą skaičių elektros energijos plokščių yra neįmanoma. Kai įtampa padidėja iki gali atsirasti didžiausia vertė kondensatorius gedimo. Plokštės yra neutralizuoti, kuris gali sugadinti prietaiso. Iš įkrautas kondensatorius šiuo atveju energija yra visiškai jo šilumos.

Energijos kiekis

Šildymas kondensatorius yra dėl konvertavimo elektrinio lauko energiją į vidų. Iš kondensatorius gebėjimas atlikti darbą dėl mokesčio judėjimo rodo pakankamą elektros energijos tiekimo buvimą. Norėdami nustatyti, kaip didelis iš įkrauta kondensatorius energija, apsvarstyti Détente procesą. Elektrinis laukas įtampos U q mokestis kiekis srautus iš vienos plokštės į kitą. Pagal apibrėžimą, operacija laukas yra lygus potencialų skirtumo visoje mokestį kiekį produkto: A = qu. Šis santykis galioja tik nuolatinės įtampos vertės, tačiau už vykdant kondensatorius plokštės procese yra laipsniškas sumažėjimas jo nulis. Siekiant išvengti neatitikimų, mes jo vidutiniškai U / 2.

Elektros energijos galia, pagal formulę turi: q = CU.

Taigi, įkrautu kondensatorius energija gali būti nustatomas pagal formulę:

W = CU ^02/02.

Mes matome, kad jos dydis yra didesnis tuo didesnė elektros galia ir įtampa. Atsakyti į klausimą, kas yra įkrauta kondensatorius energijos klausimą, kreiptis į jų rūšiai.

tipų kondensatorius

Kadangi energija elektriniame lauke sutelkta kondensatorius yra tiesiogiai susijusi su jo talpos ir kondensatorius veikimas priklauso nuo jų struktūrines ypatybes, naudoja skirtingų tipų diskus.

1. Plokštelių formos: plokščia, cilindro formos, rutulio formos, ir tt ...
2. Iš į talpos kaitos: pastovios (pajėgumai yra nepasikeitė), kintamieji (modifikavimo fizines savybes, keičiant pajėgumą), žirklės. Talpa pakeitimas gali būti atliekamas keičiant temperatūrą, mechaniniu ar elektros įtampą. Elektros talpa Tuning kondensatorių plokštės keičia kaitos srityje.
3. Pagal dielektrinės tipo: dujų, skystis, kietosios dielektriką.
4. Pagal dielektrinės reiškia: stiklo, popieriaus, žėručio, metalizuota, keramikos, plonos plėvelės-įvairių kompozicijų.

Priklausomai nuo skirtumo ir kitų kondensatorių tipas. Iš įkrautas kondensatorius energijos priklauso nuo dielektriko savybių. Pagrindinis kiekis vadinamas skvarba. Elektros talpa yra tiesiogiai proporcingas į jį.

plokštės kondensatorius

Panagrinėkime paprastą prietaisą elektros krūvį rinkti - plokščią kondensatorių. Tai yra fizinis sistema, susidedanti iš dviejų lygiagrečių plokštelių, tarp kurių dielektriko.

Forma plokštės gali būti stačiakampio formos, ir žiedinė. Jei jums reikia gauti kintamą pajėgumus, plokštelė paprastai imamas į pusiau diskų forma. Sukimosi vieno elektrodo atžvilgiu į kitą sukelia į ploto plokščių kaita.

Mes manyti, kad vienos plokštelės plotas yra S, atstumas tarp plokščių imtis vienodą r, skvarba įpylimo - ε. Elektros pajėgumai sistemos priklauso tik nuo kondensatoriaus geometrija.

C = ₀ εε S / d.

Plokščios kondensatorius energijos

Matome, kad talpa yra tiesiogiai proporcingas bendro ploto vienos plokštelės ir atvirkščiai proporcingas atstumo tarp jų, ir. Proporcingumo koeficientas - elektros konstanta ε _0. Padidinus dielektrinę konstantą dielektrinių padidins elektros talpos. Sumažinti plokštelių plotas teikia Paderinamieji kondensatoriai. Elektrinis laukas energijos kaltinamas kondensatorius priklauso nuo jo geometrinių parametrų.

Mes naudojant apskaičiavimo formulę: W = CU ^2/2.

Nustatymas energijos apmokestinti kondensatorius plokštuminis forma yra atliekamas pagal formulę:

W = εε ₀ SU ² / (2d).

Iš kondensatorių naudoti

Iš kondensatorių galimybė palaipsniui surinkti elektros krūvis pakankamai greitai suteikti Jis naudojamas įvairių sričių technologijos.

Junginys su induktyvumo gali sukurti rezonansinius kontūrus, filtrai esamą grįžtamąjį ryšį.

Žibintuvėliai, apsvaiginti, kurioje yra praktiškai akimirksniu iškrovos talpa kondensatorius yra naudojama siekiant sukurti stiprią impulso srovę. kondensatorius įkrovimo vyksta iš nuolatinės srovės šaltinio. Pati veikia kaip kondensatorius elemento, pertraukos grandinę. priešinga kryptimi per lempa iškrovos yra mažas Varža beveik akimirksniu. Electroshock šis elementas yra žmogaus kūnas.

Kondensatorius ar baterijos

Dėl ilgą laiką sugebėjimas išlaikyti sukauptą mokestį suteikia puikią galimybę jį naudoti kaip sandėliavimo žiniasklaidos priemonėse ar energijos saugojimui. Į radiją, šis viešbutis yra plačiai naudojami.

Pakeiskite bateriją, deja, kondensatorius negali, nes ji turi išleidimo funkciją. Sukauptas jų energijos neviršija kelių šimtų džaulių. Baterija gali laikyti didelį aprūpinimą elektros energija ilgą laiką, ir beveik be nuostolių.