Definice kondenzátoru
Kondenzátor je zařízení schopné akumulace elektrické náboje když jeden potenciální rozdíl mezi vašimi terminály. THE kapacita kondenzátorů je zase míra toho, kolik náboje je zařízení schopné akumulovat pro daný potenciální rozdíl.
Kondenzátory se obecně vyrábějí jednoduchým způsobem, tvořeným dvěma paralelními vodivými deskami, nazývanými armatury, které mohou nebo nemusí být naplněny vysoce médiem. dielektrikum (izolační).
K čemu jsou kondenzátory?
Kondenzátory lze použít k jiným účelům kromě jejich hlavní funkce, kterou je ukládejte elektrické náboje. Tato zařízení lze použít v obvodech napájených z střídavé elektrické proudy, když je požadován vznik trvalého elektrického proudu, jako v případě domácích spotřebičů, jako je např ledničky, mixéry, stroje praní a tak dále.
Elektrický proud však nebude proudit obvodem, dokud nebudou kondenzátory plně nabité. To může snížit opotřebení produkoval velký variace elektrického proudu generovaného, když je elektronické zařízení zapnutý nebo vypnuto.
Kvůli jejich snadné manipulaci s elektrickými náboji lze kondenzátory použít také k uspokojení poptávky po nich vysoké elektrické proudy vyžadované některými vysoce výkonnými obvody, jako jsou například velká stereofonní zařízení používaná v ukazuje.
Dívej setaky: Sdružení kondenzátorů
Kapacitní vzorec
Kapacita je fyzikální veličina související s množstvím elektrických nábojů, které je kondenzátor schopen uložit pro daný potenciální rozdíl. Čím větší je jeho kapacita, tím větší je množství náboje uloženého kondenzátorem pro stejné elektrické napětí.
Můžeme vypočítat kapacitu podle poměru mezi množstvím uložených nábojů a elektrickým napětím:
Titulky:
C - kapacita (F - farad)
Q - uložený elektrický náboj (C-coulomb)
U - elektrické napětí nebo potenciální rozdíl (V - volty)
Kapacitní jednotka v mezinárodním systému jednotek (SI) je farad (F), jednotka, která se rovná coulomb na volt (ŽIVOTOPIS).
Na kapacitu má také vliv geometrické faktory kondenzátorů: vzdálenost (d) mezi deskami kotvy kondenzátoru a jeho plocha (THE) ovlivňují maximální výši poplatků, které mohou akumulovat. Dalším faktorem, který může ovlivnit kapacita a tolerancidielektrikum (ε) ze středu vloženého mezi desky kondenzátoru: tím větší je dielektrická permitivita média, tím větší bude maximální množství náboje uložené v kondenzátoru.
Kapacitu paralelního deskového kondenzátoru lze tedy vypočítat pomocí následujícího vztahu:
Titulky:
C - kapacita (F)
ε – elektrická permitivita média (F / m)
THE - plocha kondenzátorových desek (m²)
d - vzdálenost mezi deskami kondenzátoru (m)
Na následujícím obrázku je schéma paralelního deskového kondenzátoru:
Na obrázku výše A je plocha jedné z desek a d je vzdálenost mezi nimi.
Vzorec energie uložené v kondenzátorech
Můžeme vypočítat množství elektrické potenciální energie uložené mezi armaturami kondenzátoru pomocí následující rovnice:
Titulky:
AHRNEC - elektrická potenciální energie (J - jouly)
Q - elektrický náboj (C - coulomby)
U - Elektrické napětí (nebo potenciální rozdíl) (V - volty)
Prostřednictvím výše uvedené rovnice a kapacitního vzorce můžeme také odvodit druhou rovnici danou:
Titulky:
AHRNEC - elektrická potenciální energie (J)
C - kapacita (F)
U - Elektrické napětí nebo potenciální rozdíl (V)
Cvičení vyřešeno
Paralelní deskový kondenzátor s kapacitou 2,0 µF je připojen k potenciálu 220,0 V. Vypočítejte velikost elektrického náboje uloženého mezi armaturami kondenzátoru a jeho elektrickou potenciální energii.
Řešení:
K vyřešení tohoto cvičení zpočátku použijeme kapacitní vzorec, který souvisí s nábojem a elektrickým napětím. Hodinky:
Podle údajů poskytnutých v prohlášení o cvičení musíme:
Potom pro výpočet elektrické potenciální energie uložené v kondenzátoru použijeme následující vzorec:
Tímto způsobem budeme mít následující rozlišení:
Autor: Rafael Hellerbrock
Vystudoval fyziku
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacitor.htm
