Kondensaattorit ovat laitteita, joita käytetään varastointi sähkövaraus. Kondensaattoreita on eri muotoisia ja kapasitansseja. Niillä kaikilla on kuitenkin jotain yhteistä: ne muodostavat kaksi terminaalia erottaa toisistaan dielektrinen materiaali. Kondensaattoreita käytetään eri tavoin teknologiset sovellukset. Meille on käytännössä mahdotonta löytää mitään elektronista virtapiiriä, joka ei sisällä tämän tyyppistä laitetta.
Kun se liittyy potentiaaliseen eroon, a sähkökenttä muodostuu levyjen väliinaiheuttaen kondensaattoreiden kerääntyä varauksia napoihinsa, koska sisällä oleva dielektrisyys vaikeuttaa sähkövarausten kulkemista levyjen läpi.
Katsomyös: Mikä on dielektrinen vahvuus?
Kondensaattorit toimivat
Kondensaattorin perustoiminto on säilytä sähkövarauksia sisällä. Purkausten aikana kondensaattorit voivat tuottaa suuria määriä sähkövarausta piiriin.
Kondensaattoreiden lataaminen kestää hetken, mutta niiden purkaus on yleensä nopeaa. Siksi kondensaattoreita käytetään laajalti vaativissa elektronisissa laitteissa suuret sähkövirran voimakkuudet, kuten suuritehoiset stereot.
Perusfunktionsa lisäksi kondensaattoreita voidaan käyttää toteuttaa ajastimet, tasasuuntaajat sähkövirrasta, linjasuodattimet, stabilointiaineet jne.
Katsomyös: Sähköpiirit
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Kondensaattorityypit
Kondensaattorit voivat poiketa muodostaan ja dielektrisyydestään. Lisätty väliaine kondensaattorin levyjen välillä puuttua suoraan kykyynsä varastoida sähkövarauksia. Tarkoittaa, että läsnä jatkuvasti korkeimmat sähköstaattinen, eli erittäin resistiiviset, ovat edullisia kondensaattoreiden toteuttamiseksi.
Tutustu eräisiin kondensaattoreihin:
Elektrolyyttikondensaattorit: sisältää ohuita kerroksia alumiini, mukana jossakin oksidi alumiini ja liotettu nestemäisiin elektrolyytteihin.
Polyesterikondensaattorit: ovat erittäin pienikokoisia kondensaattoreita, jotka muodostuvat polyesteri- ja alumiinilevyistä.
Tantaalikondensaattorit: on pidempi käyttöikä, käytä dielektrisenä tai oksidi Tantalus.
Öljykondensaattorit: ne olivat ensimmäisiä kondensaattorityyppejä, ja kuten paperikondensaattorit, niiden käyttö lopetettiin, koska ne olivat epäkäytännöllisiä tai epäluotettavia.
Muuttuvat kondensaattorit: ovat venttiilejä, joilla on venttiilejä, jotka pystyvät säätelemään levyjen välistä etäisyyttä tai niiden kosketusaluetta, joita käytetään laajalti venttiililaitteissa, kuten radioissa ja vanhoissa televisioissa
Keraamiset kondensaattorit: Valmistettu levymuodoksi, ne on valmistettu johtavista levyistä, jotka ympäröivät väliaineen, kuten paperia, lasia tai ilmaa.
Kondensaattoreita on erityyppisiä, erilaisilla ominaisuuksilla ja käyttötarkoituksilla.
Rinnakkaislevykondensaattori
Rinnakkaislevykondensaattori on kondensaattorityyppi esittää yksinkertaisemman geometrian. Tämän tyyppisen muodostaa panssari, joka on valmistettu johtavaa materiaalia ja koteloitu korkealle dielektriseen väliaineeseen sähköinen vastus (kuten tyhjiö, paperi, kumi, öljy jne.). Seuraava kuva esittää rinnakkaislevykondensaattorin kaaviota:
Rinnakkaislevykondensaattori on yksinkertaisin kondensaattoreista.
Katsomyös:Mikä on LED?
kapasitanssi
Omaisuus, joka mittaa kondensaattorin tehokkuutta varausten varastoinnissa on kapasitanssi. Kapasitanssi on a fyysinen määrä mitattuna Coulomb-yksikköinä volttia kohti (C / U), joka tunnetaan paremmin nimellä Farad (F), englantilaisen fyysikon mukaan Michael Faraday (1791-1867). Sanomme, että 1 Farad vastaa yhtä Coulombia / Volt. Kapasitanssin laskemiseen käytetty kaava on tämä, tarkista se:
Ç - kapasitanssi (F)
Q - sähkövaraus (C)
U - sähköjännite (V)
Käytännön näkökulmasta kapasitanssi ilmaisee määrän varauksista, joita kondensaattori voi "pitää" tietyn potentiaalieron suhteen.
Kapasitanssi riippuu myös tekijöistä geometrineneli kondensaattorilevyjen välinen etäisyys ja myös näiden levyjen pinta-ala. Siksi rinnakkaislevykondensaattoreiden tapauksessa voimme määrittää niiden kapasitanssin seuraavan yhtälön avulla:
ε0 - tyhjiön dielektrinen läpäisevyys (F / m)
THE - levyjen pinta-ala (m²)
d - levyjen välinen etäisyys (m)
Katsomyös:Mikä on sähkömoottori
ratkaisi harjoituksia
Kysymys 1) Laske 0,005 m² yhdensuuntaisen levykondensaattorin kapasitanssimoduuli 0,5 mm: n etäisyydellä toisistaan (0,5,10-3 m). hyväksyä ε0 = 8,85.10-12.
a) 44,25 nF
b) 88,5 pF
c) 885 pF
d) 0,88 mF
e) 2,44 F
Sapluuna: Kirje B
Resoluutio:
Tämän rinnakkaislevykondensaattorin kapasitanssimoduulin laskemiseksi käytämme harjoituksen antamat tiedot ja käytämme kaavaa, joka suhteuttaa alueen ja etäisyyden välillä levyt:
Kapasitanssille löydetty tulos on 88.5.10-12 F. Voimme kuitenkin käyttää etuliitettä pico (p = 10-12) edustamaan kyseistä määrää.
Kysymys 2) Tietty kondensaattori pystyy varastoimaan jopa 2 µC sähkövarausta, kun se on kytketty 1 mV: n potentiaalieroon. Määritä tämän kondensaattorin kapasitanssi.
a) 2 mF
b) 1 mF
c) 0,5 nF
d) 100 pF
e) 0,1 F
Sapluuna: Kirje THE
Resoluutio:
Kapasitanssi on mahdollista laskea varastoidun sähkövarauksen määrän ja sen liittimien potentiaalieron välisen suhteen avulla:
Tulos osoittaa, että saatu kapasitanssi on 2 mF (2,10-3 F). Siksi oikea vaihtoehto on A-kirjain.
Kysymys 3) Määritä 0,5 mF kondensaattoriin tallennetun sähkövarauksen suuruus, kun se on kytketty 200 V: n potentiaalieroon.
a) 1,5 uC
b) 0,2 pC
c) 0,1 uC
d) 10 nC
e) 100 mC
Sapluuna: Kirje JA
Resoluutio:
Lasketaan tähän kondensaattoriin tallennetun sähkövarauksen määrä:
Tehdyn laskelman mukaan tähän kondensaattoriin on varastoitu varauksen määrä 100 mC (100,10-3 Ç).
Kysymys 4) Selvitä, mikä jännite on vedettävä 0,2 kondensaattorin napojen yli μF, niin että 2 nC sähkövarauksia varastoidaan niiden armeerien väliin.
a) 0,2 V
b) 2 uV
c) 200 μV
d) 1 mV
e) 10 mV
Sapluuna: Kirje JA
Resoluutio:
Lasketaan kondensaattorinapojen välille muodostettu sähköjännite:
Tuloksen mukaan tarvitaan 10 mV, jotta tämä kondensaattori voi kerätä 2 nC varausta, joten oikea vaihtoehto on kirjain JA.
Minun luona. Rafael Helerbrock
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
HELERBROCK, Rafael. "Kondensaattorit"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacitores.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
