Kondenzátory jsou zařízení používaná pro skladování elektrické náboje. K dispozici jsou kondenzátory různých tvarů a kapacit. Všichni však sdílejí něco společného: tvoří je dva terminály oddělené některými dielektrický materiál. Kondenzátory se používají v různých technologické aplikace. Je pro nás prakticky nemožné najít žádný elektronický obvod, který by tento typ zařízení neobsahoval.
Když je spojen s potenciálním rozdílem, a elektrické pole tvoří mezi jeho deskami, což způsobí, že kondenzátory akumulují náboje na svých svorkách, protože dielektrikum uvnitř ztěžuje průchod elektrických nábojů deskami.
Dívej setaky: Co je to dielektrická síla?
Funkce kondenzátorů
Nejzákladnější funkcí kondenzátoru je funkce ukládejte elektrické náboje dovnitř. Během výbojů mohou kondenzátory poskytovat obvodu velké množství elektrického náboje.
Plné nabití kondenzátorů trvá krátkou dobu, jejich vybíjení je však obecně rychlé. Proto jsou kondenzátory široce používány v elektronických zařízeních, která vyžadují velké intenzity elektrického proudu, jako vysoce výkonná stereofonní zařízení.
Kromě své nejzákladnější funkce lze na kondenzátory zvyknout implementovat časovače, usměrňovače elektrického proudu, síťové filtry, stabilizátory atd.
Dívej setaky: Elektrické obvody
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Typy kondenzátorů
Kondenzátory se mohou lišit tvarem i dielektrikem. Médium, které je vloženo mezi deskami kondenzátoru zasahovat přímo v jeho schopnosti ukládat elektrické náboje. Znamená to přítomnost konstantní výšky elektrostatický, to je vysoce odporové, jsou preferovány pro implementaci kondenzátorů.
Podívejte se na některé typy kondenzátorů:
Elektrolytické kondenzátory: obsahují tenké vrstvy hliník, zahrnutý do něčeho, zůčastnit se čeho kysličník hliníku a namočené v kapalných elektrolytech.
Polyesterové kondenzátory: jsou velmi kompaktní typ kondenzátoru, tvořený vrstvami polyesteru a hliníku.
Tantalové kondenzátory: mají delší životnost, používají jako dielektrikum nebo kysličník Tantala.
Olejové kondenzátory: byly to první typy kondenzátorů a stejně jako papírové kondenzátory se přestaly používat, protože byly nepraktické nebo nespolehlivé.
Variabilní kondenzátory: jsou ty, které mají ventily schopné řídit vzdálenost mezi deskami nebo jejich kontaktní plochou, široce používané v zařízeních s ventily, jako jsou rádia a staré televize
Keramické kondenzátory: vyrobené ve tvaru disku, jsou vyrobeny z vodivých desek, které obklopují médium, jako je papír, sklo nebo vzduch.
Existují různé typy kondenzátorů s různými vlastnostmi a použitím.
Paralelní deskový kondenzátor
Paralelní deskový kondenzátor je typ kondenzátoru, který představuje jednodušší geometrii. Tento typ je tvořen brněním, vyrobeným z vodivý materiál a uzavřené v dielektrickém médiu, vysoké elektrický odpor (jako je vakuum, papír, guma, olej atd.). Následující obrázek ukazuje schéma paralelního deskového kondenzátoru:
Paralelní deskový kondenzátor je nejjednodušší z kondenzátorů.
Dívej setaky:Co je LED?
kapacita
Vlastnost, která měří účinnost kondenzátoru při ukládání poplatků je kapacita. Kapacita je a Fyzické množství měřeno v jednotkách Coulomb na volt (C / U), lépe známém jako Farad (F), podle anglického fyzika Michael Faraday (1791-1867). Říkáme, že 1 Farad odpovídá 1 Coulombovi na volt. Vzorec použitý k výpočtu kapacity je tento, zkontrolujte to:
C - kapacita (F)
Q - elektrický náboj (C)
U - elektrické napětí (V)
Z praktického hlediska kapacita udává, jaké je množství poplatků, které může kondenzátor „zadržet“ pro daný potenciální rozdíl.
Kapacita také závisí na faktorech geometrický, tj. vzdálenost mezi deskami kondenzátoru a také oblast těchto desek. Proto v případě paralelních deskových kondenzátorů můžeme určit jejich kapacitu pomocí následující rovnice:
ε0 - vakuová dielektrická permitivita (F / m)
THE - plocha talířů (m²)
d - vzdálenost mezi deskami (m)
Dívej setaky:Co je elektromotorická síla
vyřešená cvičení
Otázka 1) Vypočítejte modul kapacity kapacitního paralelního deskového kondenzátoru 0,005 m², vzdáleného od sebe 0,5 mm (0,5.10-3 m). přijmout ε0 = 8,85.10-12.
a) 44,25 nF
b) 88,5 pF
c) 885 pF
d) 0,88 mF
e) 2,44 F
Šablona: Dopis B
Řešení:
Pro výpočet kapacitního modulu tohoto paralelního deskového kondenzátoru použijeme údaje poskytnuté cvičením a použijeme vzorec, který spojuje plochu se vzdáleností mezi talíře:
Výsledek, který jsme našli pro kapacitu, je 88.5.10-12 F. Můžeme však použít předponu pico (p = 10-12), které představují toto množství.
Otázka 2) Určitý kondenzátor je schopen uchovávat až 2 µC elektrického náboje, když je připojen k rozdílu potenciálů 1 mV. Určete kapacitu tohoto kondenzátoru.
a) 2 mF
b) 1 mF
c) 0,5 nF
d) 100 pF
e) 0,1 F
Šablona: Dopis THE
Řešení:
Je možné vypočítat kapacitu prostřednictvím poměru mezi množstvím uloženého elektrického náboje a potenciálním rozdílem mezi jeho svorkami:
Výsledek naznačuje, že získaná kapacita je 2 mF (2,10-3 F). Správnou alternativou je tedy písmeno A.
Otázka 3) Určete velikost elektrického náboje uloženého v kondenzátoru 0,5 mF při připojení k rozdílu potenciálů 200 V.
a) 1,5 uC
b) 0,2 pC
c) 0,1 uC
d) 10 nC
e) 100 mC
Šablona: Dopis A
Řešení:
Vypočítáme množství elektrického náboje uloženého v tomto kondenzátoru:
Podle provedeného výpočtu je množství náboje uloženého v tomto kondenzátoru 100 mC (100.10-3 C).
Otázka 4) Určete, jaké napětí je třeba přivést přes svorky kondenzátoru 0,2 μF, takže mezi jejich armaturami jsou uloženy 2 nC elektrických nábojů.
a) 0,2 V
b) 2 uV
c) 200 μV
d) 1 mV
e) 10 mV
Šablona: Dopis A
Řešení:
Vypočítáme elektrické napětí mezi svorkami kondenzátoru:
Podle výsledku je pro tento kondenzátor potřeba 10 mV, aby bylo možné akumulovat 2 nC náboje, takže správnou alternativou je písmeno A.
Podle mě. Rafael Helerbrock
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
HELERBROCK, Rafaeli. "Kondenzátory"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacitores.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.
