Kondenzator. Energija iz napolnjenega kondenzatorja

Od začetka študije električne energije, da bi rešila vprašanje kopičenja in ohranjanja je šele leta 1745 Ewald Jurgen von Kleist in Pieter van Musschenbroek. Ustanovljena v nizozemskem Leidnu napravo dovoljeno nabirati električno energijo in jo uporabite, kadar je to potrebno.

LEYDEN jar - prototip kondenzator. Njegova uporaba fizikalnih poskusov spodbujati študija električne energije je daleč pred mogoče ustvariti prototip električnega toka.

Kaj je kondenzator

Zbirajo električni naboj in električno energijo - glavni namen kondenzator. Značilno je, da sistem dveh izoliranih vodnikov nameščen čim bližje drug drugemu. Prostor med vodniki je napolnjen z dielektrikom. Bilančni dajatev na izbranih vodnikov heteronymic. Lastnina je nasproti stroški pritegnili spodbuja večja svojo akumulacijo. Dielektrična dobi dvojno vlogo: višja kot je dielektrična konstanta, večja je električna kapacitivnost, stroškov ni mogoče premagati ovire in nevtralizirati.

Električni kapaciteta - osnovna fizikalna količina, ki označuje možnost, da se kopičijo naboj kondenzatorja. Vodila plošče imenovane električno polje osredotoča kondenzator vmes.

Energija zaračuna kondenzator, se zdi, da je odvisna od njegove zmožnosti.

električni zmogljivosti

Energetski potencial je mogoče uporabiti (velik električno kapacitivnost) kondenzatorja. Energija iz napolnjenega kondenzatorja za nanos kratek trenutni utrip, če je potrebno.

O tem, kaj vrednost je odvisna od električnih zmogljivosti? Proces se začne z polnilne kondenzator povezavo svojega elektrod na polih tokovnega vira. Kopičijo z enim polnjenjem ploščo (vrednost kateri je q) se upošteva kot naboj na kondenzatorju. Električno polje je sredini med elektrodama ima potencialno razliko U.

Električna kapacitivnost (C) je odvisna od količine električne energije, ki je usmerjen na eni vodnikom in napetosti terenu: C = Q / U.

Ta vrednost je izmerjena v F (faradi).

Zmogljivost celotne Zemlje ni mogoče primerjati z kapacitivnosti kondenzatorja, katerih vrednost je približno prenosnik. Bilančni močan naboj se lahko uporabljajo v stroki.

Kljub temu, da shranite neomejeno število električne energije na krožnikih ni mogoča. Ko se napetost poveča, da lahko pride do najvišja vrednost okvare kondenzatorja. Plošče so nevtralizirani, kar lahko vodi do poškodb naprave. Energija iz napolnjenega kondenzatorja v tem primeru je povsem v svojem toplote.

Količina energije

Ogrevanje kondenzatorja je posledica pretvorbe polja energije električnega v notranjost. Sposobnost kondenzatorja za opravljanje dela na gibanje obtožbe označuje prisotnost zadostne oskrbe z električno energijo. Da bi ugotovili, kako veliko energije iz napolnjenega kondenzatorja, menijo proces popuščanja napetosti. električno polje napetosti U q naboj Količina teče iz ene plošče na drugo. Po definiciji polje z operacijo je enako zmnožku potencialne razlike v celotni količini polnjenja: A = qu. To razmerje velja le za konstantno vrednost napetosti, ampak v procesu za odvajanje kondenzator plošče je postopno zmanjšanje v nič. Da bi se izognili razlikam, vzamemo njegovo povprečje v U / 2.

Električna moč iz formule imajo: q = CU.

Zato lahko energija iz napolnjenega kondenzatorja določi v skladu s formulo:

W = CU ^2/2.

Vidimo, da je njegova magnituda večja je višja električni zmogljivosti in napetost. Za odgovor na vprašanje, kaj je energija iz napolnjenega kondenzatorja, obrnejo na njihovo vrsto.

tipi kondenzatorjev

Ker je energija električnega polja skoncentrirana v kondenzator neposredno povezane z njegovim kapacitivnosti in delovanje kondenzatorja je odvisna od njihovih strukturnih lastnosti, uporabljajo različne vrste pogonov.

1. Oblika plošč: ravna, valjasta, okrogla, itd ...
2. S spremembo kapacitivnosti: konstantno (kapaciteta se ne spremeni), spremenljivke (spreminjajo fizikalne lastnosti, spreminjanje zmogljivosti), živo mejo. sprememba kapacitivnosti lahko izvedemo s spreminjanjem temperature, mehansko ali električno napetost. Električna kapacitivnost tuning kondenzatorskih plošč spremeni območje sprememb.
3. Glede na izolacijsko tip: plin, tekoči, trdni dielektrik.
4. V skladu z izolacijsko povprečje: steklo, papir, sljude, metalizirane, keramika, tanke folije različnih sestavkov.

Odvisno od vrste razlikovanja in drugih kondenzatorjev. Energija iz napolnjenega kondenzatorja je odvisna od dielektrične lastnosti. Glavna količina imenuje dielektričnost. Električna kapacitivnost je neposredno sorazmeren z njo.

plošča kondenzatorja

Vzemimo preprosto napravo za zbiranje električnega naboja - ravno kondenzator. To je fizični sistem, sestavljen iz dveh vzporednih plošč, med katerima se dielektrični plasti.

Oblika plošče so lahko pravokotne, in krožno. Če morate prejeti spremenljivo zmogljivost, se plošča običajno bremenijo obliki pol-diskov. Vrtenje eni elektrodi glede na drugo, povzroči spremembo področju plošče.

Predpostavljamo, da je območje ene plošče S, pri čemer razdalja med ploščama sprejme enako d, dielektričnost polnila - ε. Električni zmogljivost sistema je odvisna le od geometrije kondenzator.

C = εε ₀ S / d.

Energija ploščatega kondenzatorja

Vidimo, da je kapacitivnost neposredno sorazmerna s skupno površino eno ploščo in obratno sorazmerna s medsebojni oddaljenosti. Koeficient sorazmernosti - električni konstanta ε _0. Povečanje dielektrično konstanto dielektrika bo povečala električno kapacitivnost. Zmanjšanje površine plošč zagotavlja košnjo kondenzatorjev. Električno polje energije zaračuna kondenzatorja je odvisna od njenih geometrijskih parametrov.

Mi smo z uporabo formule izračuna: W = CU ^2/2.

Določitev energija zaračuna oblika kondenzator ravninski se izvede v skladu s formulo:

W = εε ₀ SU ² / (2d).

Uporaba kondenzatorjev

Sposobnost kondenzatorjev postopoma zbirajo električni naboj dovolj hitro, da ga uporablja v različnih področjih tehnologije.

Spojina s tuljave lahko ustvarite resonančnih vezij, filtri trenutnega kroga povratnih informacij.

Svetilke, omamljanje, pri katerih obstaja praktično je trenutna zmogljivost odvajanje kondenzator uporablja za ustvarjanje močnega toka. polnjenje kondenzatorja poteka s konstantnim tokom vira. Sama deluje kot kondenzator element, prekine tokokrog. v nasprotni smeri skozi svetilke izcedek je majhna ohmska upornost skoraj v trenutku. Elektrošokom ta element je človeško telo.

Kondenzator ali baterija

Sposobnost za dolgo časa, da se shranjene naboj daje veliko priložnost, da ga uporabljajo kot medij za shranjevanje ali energetsko skladiščenje je. Na radiu, je ta lastnost pogosto uporablja.

Zamenjajte baterijo, žal, kondenzator ne more, ker ima funkcijo razrešnice. Bilančni njihova energija ne presega nekaj sto joulov. Baterijo je mogoče shraniti veliko dobavo električne energije za dolgo časa, in skoraj brez izgub.