Кондензатори са устройства, използвани за съхранение на електрически заряди. Има кондензатори с различна форма и капацитет. Независимо от това, всички те споделят нещо общо: те се формират от два терминала, разделени от някои диелектричен материал. Кондензаторите се използват в различни технологични приложения. На практика е невъзможно да намерим електронна схема, която да не съдържа такъв тип устройства.
Когато са свързани с потенциална разлика, a електрическо поле образува се между плочите му, което кара кондензаторите да натрупват заряди на своите клеми, тъй като диелектрикът вътре затруднява преминаването на електрически заряди през плочите.
Вижсъщо: Какво е диелектрична якост?
Кондензатори функционират
Най-основната функция на кондензатора е тази на съхранявайте електрически заряди вътре. По време на разрежданията кондензаторите могат да осигурят големи количества електрически заряд във верига.
Кондензаторите отнемат кратко време, за да се заредят напълно, но тяхното разреждане обикновено е бързо. Следователно кондензаторите се използват широко в електронните устройства, които изискват големи интензитети на електрически ток, като стереосистеми с висока мощност.
В допълнение към тяхната най-основна функция, кондензаторите могат да се използват за внедряване на таймери, токоизправители на електрически ток, редови филтри, стабилизатори и т.н.
Вижсъщо: Електрически вериги
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
Видове кондензатори
Кондензаторите могат да се различават по форма, както и по диелектрик. Вмъкнатата среда между плочите на кондензатор се намесва директно в способността му да съхранява електрически заряди. Означава, че присъства постоянни върхове електростатичен, т.е. силно резистивни, се предпочитат за изпълнение на кондензатори.
Вижте някои видове кондензатори:
Електролитични кондензатори: съдържат тънки слоеве от алуминий, участва в оксид алуминий и напоени с течни електролити.
Полиестерни кондензатори: са много компактен тип кондензатор, образуван от листове от полиестер и алуминий.
Танталови кондензатори: имат по-дълъг експлоатационен живот, използвайте като диелектрик или оксид на Тантал.
Маслени кондензатори: те бяха първите видове кондензатори и подобно на хартиените кондензатори спряха да се използват, защото бяха непрактични или ненадеждни.
Променливи кондензатори: са тези, които имат клапани, способни да контролират разстоянието между плочите или тяхната контактна площ, широко използвани в клапанни устройства, като радиостанции и стари телевизори
Керамични кондензатори: направени във форма на диск, те са направени от проводими плочи, които обгръщат среда като хартия, стъкло или въздух.
Съществуват различни видове кондензатори, с различни характеристики и предназначение.
Паралелен пластинен кондензатор
Паралелният пластинен кондензатор е типът кондензатор, който представя по-проста геометрия. Този тип се формира от броня, изработена от проводящ материал и затворени в диелектрична среда, висока електрическо съпротивление (като вакуум, хартия, гума, масло и др.). Следващата фигура показва диаграма на кондензатор с паралелна плоча:
Паралелният пластинен кондензатор е най-простият от кондензаторите.
Вижсъщо:Какво е LED?
капацитет
Имотът, който измерва ефективността на кондензатор при съхранение на заряди е капацитетът. Капацитетът е a физическо количество измерено в кулоновски единици на волт (C / U), по-известен като Фарад (F), след английския физик Майкъл Фарадей (1791-1867). Казваме, че 1 Фарад е еквивалентен на 1 Кулон на волт. Формулата, използвана за изчисляване на капацитета, е тази, проверете:
° С - капацитет (F)
Въпрос: - електрически заряд (C)
U - електрическо напрежение (V)
От практическа гледна точка, капацитет показва какво е количеството на зарядите, които кондензаторът може да „задържи” за дадена потенциална разлика.
Капацитетът също зависи от фактори геометрични, тоест разстоянието между кондензаторните плочи, а също и площта на тези плочи. Следователно за случая на паралелни пластинкови кондензатори можем да определим техния капацитет чрез следното уравнение:
ε0 - вакуумна диелектрична проницаемост (F / m)
НА - площ на плочите (m²)
д - разстояние между плочите (m)
Вижсъщо:Какво е електродвижеща сила
решени упражнения
Въпрос 1) Изчислява се модулът на капацитета на кондензатор с паралелна плоча 0,005 m², разположен на разстояние 0,5 mm (0,5,10-3 м). осинови ε0 = 8,85.10-12.
а) 44,25 nF
б) 88,5 pF
в) 885 pF
d) 0.88 mF
д) 2,44 F
Шаблон: Писмо Б.
Резолюция:
За да изчислим модула на капацитета на този паралелен пластинен кондензатор, ще използваме данни, предоставени от упражнението и ние ще използваме формулата, която свързва площта с разстоянието между плочи:
Резултатът, който намерихме за капацитет, е 88.5.10-12 F. Въпреки това можем да използваме префикса pico (p = 10-12), за да представлява това количество.
Въпрос 2) Определен кондензатор е способен да съхранява до 2 µC електрически заряд, когато е свързан към потенциална разлика от 1 mV. Определете капацитета на този кондензатор.
а) 2 mF
б) 1 mF
в) 0,5 nF
г) 100 pF
д) 0,1 F
Шаблон: Писмо НА
Резолюция:
Възможно е да се изчисли капацитетът чрез съотношението между количеството съхраняван електрически заряд и потенциалната разлика между неговите клеми:
Резултатът показва, че полученият капацитет е 2 mF (2.10-3 Е). Следователно правилната алтернатива е буквата А.
Въпрос 3) Определете величината на електрическия заряд, съхраняван в кондензатор 0,5 mF, когато е свързан към потенциална разлика от 200 V.
а) 1,5 µC
б) 0,2 pC
в) 0,1 µC
г) 10 nC
д) 100 mC
Шаблон: Писмо И
Резолюция:
Нека изчислим количеството електрически заряд, съхранен в този кондензатор:
Според направеното изчисление, количеството заряд, съхранявано в този кондензатор, е 100 mC (100.10-3 ° С).
Въпрос 4) Определете какво напрежение трябва да бъде изтеглено през клемите на кондензатор 0,2 μF, така че 2 nC електрически заряди се съхраняват между техните арматури.
а) 0,2 V
б) 2 µV
в) 200 μV
г) 1 mV
д) 10 mV
Шаблон: Писмо И
Резолюция:
Нека изчислим електрическото напрежение, установено между клемите на кондензатора:
Според резултата са необходими 10 mV, за да може този кондензатор да акумулира 2 nC заряд, така че правилната алтернатива е буквата И.
От мен Рафаел Хелерброк
Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:
ХЕЛЕРБРОК, Рафаел. "Кондензатори"; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacitores.htm. Достъп на 27 юни 2021 г.
