Skraplacz. Energia naładowanego kondensatora

Od początku badania elektryczności, aby rozwiązać kwestię jej akumulacji i konserwacji dopiero w 1745 Ewald von Kleist Jurgen i Pieter van Musschenbroek. Założony w urządzeniu holenderskim Leiden pozwoliło zgromadzić energię elektryczną i używać go w razie potrzeby.

Leyden jar – kondensator prototyp. Jego zastosowanie w eksperymentach fizycznych promowane badanie elektrycznej jest daleko można stworzyć prototyp prądu elektrycznego.

Co jest kondensator

Gromadzić ładunek elektryczny i energii elektrycznej – główny cel kondensatora. Zazwyczaj układ dwóch izolowanych przewodów rozmieszczone możliwie blisko siebie. Przestrzeń między przewodami jest wypełniona dielektrykiem. Skumulowana opłata na wybranych przewodów heteronymic. Obiekt jest przeciwne ładunki przyciągają promuje większa jego akumulacji. Dielektryk otrzymuje podwójną rolę: im wyższa przenikalność, tym większa pojemność elektryczna, opłaty nie może pokonać barierę i zneutralizowane.

pojemność elektryczna – podstawowa wielkość fizyczna charakteryzująca możliwość zgromadzić ładunek kondensatora. Płyty przewodników zwane pola elektrycznego kondensatora koncentruje się między nimi.

Energia pobierana kondensator, wydaje się zależeć od jego pojemności.

pojemność elektryczna

energia potencjalna umożliwia zastosowanie (duża pojemność elektryczna) kondensatora. Energia naładowanego kondensatora nanosi się krótki impuls prądu, gdy jest to konieczne.

Na jakie wartości są uzależnione od mocy elektrycznej? Proces rozpoczyna się ładowanie kondensatora łączącego swoje elektrody do biegunów źródła prądu. Gromadzą się po jednej płytce (za którego wartość P) przyjmuje się jako ładunek kondensatora. Pole elektryczne jest w środku między elektrodami ma różnicy potencjałów U.

Pojemność elektryczny (C), w zależności od ilości energii elektrycznej, który jest skoncentrowany na jednego przewodu i napięcia pola: C = Q / U.

Wartość ta jest mierzona w F (faradach).

Pojemność całej Ziemi nie może być porównywana z pojemnością kondensatora, którego wartość wynosi około notebook. Zgromadził potężny ładunek może być stosowany w technice.

Jednak, aby zapisać nieograniczoną ilość energii elektrycznej na płytkach nie jest możliwe. Gdy napięcie wzrasta do może wystąpić maksymalna wartość awarii kondensatora. Płytki są neutralizowane, co może prowadzić do uszkodzenia urządzenia. Energia naładowanego kondensatora w tym przypadku jest całkowicie w jego ciepła.

Ilość energii

Ogrzewanie kondensatora jest wynikiem konwersji energii pola elektrycznego do wnętrza. Zdolność kondensatora do wykonywania pracy na ruch wsadu wskazuje na obecność odpowiedniego zaopatrzenia w energię elektryczną. Aby określić, jak duża energia naładowanego kondensatora, należy rozważyć proces odprężenia. Pole elektryczne napięcie U ilość ładunku q przepływa z jednej płytki do drugiej. Z definicji, pole operacji jest równa iloczynowi różnicy potencjałów w całej ilości obciążenie: = qu. Zależność ta jest ważna tylko dla stałej wartości napięcia, lecz w procesie w celu rozładowywania kondensatorem stopniowy spadek w zera. Aby uniknąć rozbieżności, bierzemy jego średnio do U / 2.

Moc elektryczna ze wzoru mają: Q Cu.

W związku z tym, energia z naładowanego kondensatora może być określane zgodnie ze wzorem:

W Cu ^2/2.

Widzimy, że jego wielkość jest większa im wyższa pojemność i napięcie elektryczne. Aby odpowiedzieć na pytanie, jaka jest energia naładowanego kondensatora, zwracają się do swoich gatunków.

rodzaje kondensatorów

Ponieważ energia pola elektrycznego w kondensatorze skoncentrowane jest bezpośrednio związana z jego pojemności i działanie kondensatora zależy od ich cech konstrukcyjnych, różne rodzaje napędów.

1. Kształt płytek: płaski, cylindryczny, kulisty, itp …
2. Ze zmiany pojemności: Stała (pojemność nie zmienia się), zmienne (modyfikujące właściwości fizyczne, zmieniając pojemność), trymery. Zmiana pojemności może być przeprowadzona przez zmianę temperatury, mechaniczny lub napięcia elektrycznego. pojemność elektryczna płytami kondensatora strojenia zmienia obszar zmian.
3. W zależności od rodzaju dielektrycznych: gaz, ciecz, ciało stałe dielektryczne.
4. Na podstawie średniej dielektrycznych: szkło, papier metalizowany, mika, płytki ceramiczne, cienkich-folie o różnej kompozycji.

W zależności od rodzaju wyróżnieniem i innych kondensatorów. Energia naładowanego kondensatora zależy od właściwości dielektrycznych. Główną ilość zwana przenikalność. pojemność elektryczna jest wprost proporcjonalna do niego.

płyta kondensator

Weźmy pod uwagę prostego urządzenia do gromadzenia ładunku elektrycznego – płaski kondensator. Jest to układ fizyczny składający się z dwóch równoległych płyt, pomiędzy którymi warstwy dielektrycznej.

Płytki tworzą może mieć kształt prostokątny, i okrągły. Jeśli chcesz otrzymywać zmiennej pojemności, płyta jest zwykle pobierana do postaci pół-dysków. Obrót jednej z elektrod względem siebie powoduje zmianę pola powierzchni płyt.

Zakładamy, że w obszarze jednej płyty jest S, przy czym odległość pomiędzy płytkami w równym d, przenikalność wypełniającego – ε. Elektryczny Pojemność systemu zależy tylko od geometrii kondensatora.

C = εε ₀ S / D.

Energia kondensatora płaskiego

Widzimy zatem, że pojemność jest proporcjonalna do powierzchni jednej płyty, a odwrotnie proporcjonalna do odległości między nimi. Współczynnik proporcjonalności – elektryczne stałe ε _0. Zwiększenie stałej dielektrycznej dielektryka zwiększy pojemność elektryczną. Zmniejszając powierzchnię płyt dostarcza trymery. Energia elektryczna pobierana pole kondensatora zależy od jego parametrów geometrycznych.

Używamy wzoru obliczeniowego: W = CU ^2/2.

Energia Określenie naładowany kondensator płaski kształt przeprowadza się według następującego wzoru:

W = εε ₀ SU ² / (2d).

Zastosowanie kondensatorów

Zdolność kondensatory stopniowo gromadzić ładunek elektryczny na tyle szybko, aby dać go jest używane w różnych dziedzinach techniki.

Związek z cewek indukcyjnych mogą tworzyć obwodów rezonansowych, filtruje bieżący obwód sprzężenia zwrotnego.

Latarki, oszałamia, w których nie ma praktycznie natychmiastowe pojemność rozładowania kondensatora jest używany do tworzenia silnego impulsu prądu. ładowania kondensatora następuje od aktualnego stałego źródła. Sama działa jako element kondensatora, przerywa obwód. w przeciwnym kierunku za pomocą lampy rozładowania jest mała rezystancja prawie natychmiast. Elektrowstrząsy ten element jest ludzkie ciało.

Kondensator lub akumulator

Zdolność przez długi czas utrzymać przechowywane ładunek daje możliwość wykorzystania go jako nośnik pamięci lub przechowywania energii. W radiu, właściwość ta jest szeroko stosowana.

Wymień baterię, niestety, kondensator nie jest w stanie, ponieważ posiada funkcję zrzutu. Zgromadził ich energia nie przekracza kilkaset dżuli. Bateria może przechowywać dużą podaż energii elektrycznej przez długi czas, i praktycznie bez strat.