Kondensatordefinition
Kondensator ist ein akkumulationsfähiges Gerät elektrische Ladungen wenn einer Potenzieller unterschied zwischen Ihren Endgeräten aufgebaut wird. DAS Kapazität der Kondensatoren ist wiederum das Maß dafür, wie viel Ladung das Gerät bei einer gegebenen Potenzialdifferenz ansammeln kann.
Kondensatoren werden im Allgemeinen auf einfache Weise hergestellt, die aus zwei parallelen leitenden Platten, sogenannten Ankern, gebildet werden, die mit einem hochmedium gefüllt sein können oder nicht. Dielektrikum (isoliert).
Wozu dienen Kondensatoren?
Kondensatoren können neben ihrer Hauptfunktion, die ist, für andere Zwecke verwendet werden elektrische Ladungen speichern. Diese Geräte können an Stromkreisen verwendet werden, die von elektrische Wechselströme, wenn die Bildung eines kontinuierlichen elektrischen Stroms gewünscht wird, wie bei Haushaltsgeräten, wie z Kühlschränke, Mixer, Maschinen waschen und so weiter.
Ein elektrischer Strom fließt jedoch nicht durch die Schaltung, bis die Kondensatoren vollständig geladen sind. Das kann
Verschleiß reduzieren produziert von den Großen Variationen von elektrischem Strom, der erzeugt wird, wenn ein elektronisches Gerät eingeschaltet oder aus.Aufgrund ihrer hohen Speicherfähigkeit elektrischer Ladungen können Kondensatoren auch zur Deckung des Bedarfs an hohe elektrische Ströme, die von einigen Hochleistungsschaltungen benötigt werden, wie z zeigt an.
Aussehenebenfalls: Kondensatorverband
Kapazitätsformel
Die Kapazität ist eine physikalische Größe, die sich auf die Menge elektrischer Ladungen bezieht, die ein Kondensator bei einer gegebenen Potenzialdifferenz speichern kann. Je größer seine Kapazität, desto mehr Ladung speichert der Kondensator bei gleicher elektrischer Spannung.
Wir können die Kapazität aus dem Verhältnis zwischen der Menge der gespeicherten Ladungen und der elektrischen Spannung berechnen:
Untertitel:
Ç – Kapazität (F – Farad)
Q – gespeicherte elektrische Ladung (C-Coulomb)
U – elektrische Spannung oder Potenzialdifferenz (V – Volt)
Die Kapazitätseinheit im Internationalen Einheitensystem (SI) ist die Farad (F), Einheit, die entspricht Coulomb pro Volt (LEBENSLAUF).
Die Kapazität wird auch beeinflusst durch geometrische Faktoren der Kondensatoren: die Entfernung (d) zwischen den Ankerplatten der Kondensatoren und deren Bereich (DAS) beeinflussen die maximale Menge an Ladungen, die von ihnen akkumuliert werden können. Ein weiterer Faktor, der die Kapazität und der FreizügigkeitDielektrikum (ε) von der Mitte zwischen die Platten eines Kondensators eingefügt: je größer die Dielektrizitätskonstante des Mediums, desto größer ist die maximale Ladungsmenge, die in einem Kondensator gespeichert wird.
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Somit kann die Kapazität eines Parallelplattenkondensators mit der folgenden Beziehung berechnet werden:
Untertitel:
Ç – Kapazität (F)
ε – elektrische Permittivität des Mediums (F/m)
DAS – Fläche der Kondensatorplatten (m²)
d – Abstand zwischen Kondensatorplatten (m)
Die folgende Abbildung zeigt ein Schema eines Parallelplattenkondensators:
In der obigen Abbildung ist A die Fläche einer der Platten und d der Abstand zwischen ihnen.
Formel der in Kondensatoren gespeicherten Energie
Wir können die Menge an elektrischer potentieller Energie, die zwischen den Ankern eines Kondensators gespeichert ist, mit der folgenden Gleichung berechnen:
Untertitel:
UNDTOPF – elektrische potentielle Energie (J – Joule)
Q – elektrische Ladung (C – Coulomb)
U – Elektrische Spannung (oder Potenzialdifferenz) (V – Volt)
Durch die obige Gleichung und die Kapazitätsformel können wir auch eine zweite Gleichung ableiten, die gegeben ist durch:
Untertitel:
UNDTOPF – elektrische potentielle Energie (J)
Ç – Kapazität (F)
U – Elektrische Spannung oder Potenzialdifferenz (V)
Übung gelöst
Ein Plattenkondensator mit einer Kapazität von 2,0 µF wird an ein Potential von 220,0 V angeschlossen. Berechnen Sie die Größe der elektrischen Ladung, die zwischen den Ankern des Kondensators gespeichert ist, und seiner elektrischen potentiellen Energie.
Auflösung:
Um diese Aufgabe zu lösen, verwenden wir zunächst die Kapazitätsformel, die Ladung und elektrische Spannung in Beziehung setzt. Uhr:
Gemäß den in der Ausübungserklärung angegebenen Daten müssen wir:
Um dann die im Kondensator gespeicherte elektrische potentielle Energie zu berechnen, verwenden wir die folgende Formel:
Auf diese Weise haben wir die folgende Auflösung:
Von Rafael Hellerbrock
Abschluss in Physik
Möchten Sie diesen Text in einer schulischen oder wissenschaftlichen Arbeit referenzieren? Aussehen:
HELERBROCK, Rafael. "Was ist ein Kondensator?"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacitor.htm. Zugriff am 27. Juni 2021.
