Какво е кондензатор?

Определение на кондензатора

Кондензатор е устройство, способно да се натрупва електрически заряди когато един потенциална разлика се установява между вашите терминали. НА капацитет на кондензатори от своя страна е мярката за това колко заряд е способно да натрупа устройството за дадена потенциална разлика.

Кондензаторите обикновено се произвеждат по прост начин, оформен от две паралелни проводящи плочи, наречени арматури, които могат или не могат да бъдат запълнени със силно среда. диелектрик (изолиращ).

За какво са предназначени кондензаторите?

Кондензаторите могат да се използват и за други цели освен основната им функция, която е съхранявайте електрически заряди. Тези устройства могат да се използват във вериги, захранвани от променливи електрически токове, когато се желае образуването на непрекъснат електрически ток, както в случая с домакински уреди, като например хладилници, блендери, машини измиване и така нататък.

Електрически ток обаче няма да тече през веригата, докато кондензаторите не бъдат напълно заредени. Това може

instagram story viewer

намаляване на износването произведени от големите вариации на електрически ток, генериран, когато е електронно устройство включен или изключен.

Поради голямата им лекота при съхранение на електрически заряди, кондензаторите могат да се използват и за задоволяване на търсенето високи електрически токове, изисквани от някои мощни вериги, като например големите стереосистеми, използвани в показва.

Вижсъщо: Кондензаторна асоциация

Формула за капацитет

Капацитетът е физическо количество, свързано с количеството електрически заряди, които кондензаторът може да съхранява за дадена потенциална разлика. Колкото по-голям е капацитетът му, толкова по-голямо е количеството заряд, съхранявано от кондензатора за същото електрическо напрежение.

Можем да изчислим капацитета чрез съотношението между количеството запазени заряди и електрическото напрежение:

Подзаглавие:
° С - капацитет (F - фарад)
Въпрос: - съхраняван електрически заряд (C-кулон)
U - електрическо напрежение или потенциална разлика (V - волта)

Единицата за капацитет в Международната система от единици (SI) е фарад (F), единица, която е равна кулон на волт (C / V).

Капацитетът също се влияе от геометрични фактори на кондензаторите: разстояние (д) между плочите на котвата на кондензатора и неговите ■ площ (НА) влияят върху максималния размер на таксите, които могат да бъдат натрупани от тях. Друг фактор, който може да повлияе на капацитет и вседопустимостдиелектрик (ε) от средата, вмъкната между плочите на кондензатор: толкова по-голяма е диелектричната проницаемост на средата, толкова по-голям ще бъде максималният размер на заряда, съхраняван в кондензатор.

По този начин капацитетът на паралелен пластинен кондензатор може да се изчисли, като се използва следната връзка:

Подзаглавие:
° С - капацитет (F)
ε – електрическа диелектрична проницаемост на средата (F / m)
НА - площ на кондензаторните плочи (m²)
д - разстояние между кондензаторните плочи (m)

Фигурата по-долу показва схема на кондензатор с паралелна плоча:

На фигурата по-горе A е площта на една от плочите, а d е разстоянието между тях.

Формула на енергия, съхранявана в кондензатори

Можем да изчислим количеството електрическа потенциална енергия, съхранявана между арматурите на кондензатор, като използваме следното уравнение:

Подзаглавие:
И_ПОТ - електрическа потенциална енергия (J - джаула)
Въпрос: - електрически заряд (C - кулони)
U - Електрическо напрежение (или потенциална разлика) (V - волта)

Чрез горното уравнение и формулата за капацитет можем да изведем и второ уравнение, дадено от:

Подзаглавие:
И_ПОТ - електрическа потенциална енергия (J)
° С - капацитет (F)
U - Електрическо напрежение или потенциална разлика (V)

Упражнението е решено

Паралелен пластинен кондензатор с капацитет 2.0 µF е свързан към потенциал от 220.0 V. Изчислете величината на електрическия заряд, съхраняван между арматурите на кондензатора и неговата електрическа потенциална енергия.