Kondensaattorin määritelmä
Kondensaattori on laite, joka pystyy kertymään sähkövaraus kun yksi mahdollinen eroavaisuus on muodostettu päätelaitteidesi välille. THE kapasitanssi kondensaattoreista puolestaan mittaa kuinka paljon varausta laite pystyy kerääntymään tietylle potentiaalierolle.
Kondensaattorit valmistetaan yleensä yksinkertaisella tavalla, muodostamalla kahdesta rinnakkain johtavasta levystä, joita kutsutaan armeereiksi, jotka voidaan tai ei voi täyttää erittäin väliaineella. dielektrinen (eristävä).
Mille kondensaattorit ovat tarkoitettu?
Kondensaattoreita voidaan käyttää muihin tarkoituksiin päätoiminnonsa lisäksi varastoi sähkövaroja. Näitä laitteita voidaan käyttää virtapiireissä vaihtovirta, kun halutaan muodostaa jatkuva sähkövirta, kuten kodinkoneiden, kuten jääkaapit, tehosekoittimet, koneita pesu ja niin edelleen.
Sähkövirta ei kuitenkaan virtaa piirin läpi, ennen kuin kondensaattorit ovat täysin latautuneet. Tämä voi vähentää kulumista tuottama iso muunnelmat sähkövirrasta, joka syntyy, kun elektroninen laite on kytketty päälle tai vinossa.
Koska kondensaattoreita on helppo varastoida sähkövarauksilla, niitä voidaan käyttää myös vastaamaan kysyntään joidenkin suuritehoisten piirien vaatimat suuret sähkövirrat, kuten suuret stereot, joita käytetään näyttää.
Katsomyös: Kondensaattoriliitto
Kapasitanssikaava
Kapasitanssi on fyysinen määrä, joka liittyy sähkövarausten määrään, jonka kondensaattori pystyy varastoimaan tietylle potentiaalierolle. Mitä suurempi sen kapasitanssi on, sitä suurempi varauksen määrä, jonka kondensaattori varastoi samalle sähköjännitteelle.
Voimme laskea kapasitanssin varastoitujen varausten määrän ja sähköisen jännitteen välisellä suhteella:
Alaotsikko:
Ç - kapasitanssi (F - farad)
Q - varastoitu sähkövaraus (C-coulomb)
U - sähköjännite tai potentiaaliero (V - volttia)
Kapasitanssiyksikkö kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) on farad (F), yksikkö, joka on yhtä suuri coulomb / volttia (CV).
Kapasitanssiin vaikuttaa myös geometriset tekijät kondensaattoreista: etäisyys (d) kondensaattoreiden ankkurilevyjen ja niiden välillä alueella (THE) vaikuttavat niiden keräämien maksujen enimmäismäärään. Toinen tekijä, joka voi vaikuttaa kapasitanssi ja sallivuusdielektrinen (ε) keskikohdasta kondensaattorin levyjen väliin: sitä suurempi on väliaineen dielektrinen läpäisevyys, sitä suurempi on kondensaattoriin varastoidun varauksen enimmäismäärä.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Siten rinnakkaislevykondensaattorin kapasitanssi voidaan laskea käyttämällä seuraavaa suhdetta:
Alaotsikko:
Ç - kapasitanssi (F)
ε – väliaineen sähköinen läpäisevyys (F / m)
THE - kondensaattorilevyjen pinta-ala (m²)
d - kondensaattorilevyjen välinen etäisyys (m)
Alla olevassa kuvassa on kaaviokuva yhdensuuntaisesta levykondensaattorista:
Yllä olevassa kuvassa A on yhden levyn pinta-ala ja d on niiden välinen etäisyys.
Kondensaattoreihin tallennetun energian kaava
Voimme laskea kondensaattorin arkkien väliin varastoidun sähköisen potentiaalienergian määrän seuraavan yhtälön avulla:
Alaotsikko:
JAPOT - sähköpotentiaalienergia (J - joulea)
Q - sähkövaraus (C - coulombs)
U - Sähköjännite (tai potentiaaliero) (V - volttia)
Yllä olevan yhtälön ja kapasitanssikaavan avulla voimme myös päätellä toisen yhtälön, jonka antaa:
Alaotsikko:
JAPOT - sähköpotentiaalienergia (J)
Ç - kapasitanssi (F)
U - Sähköjännite tai potentiaaliero (V)
Harjoitus ratkaistu
Rinnakkaislevykondensaattori, jonka kapasitanssi on 2,0 µF, on kytketty 220,0 V: n potentiaaliin. Laske kondensaattorin ankkureiden ja sen sähköisen potentiaalienergian väliin tallennetun sähkövarauksen suuruus.
Resoluutio:
Tämän tehtävän ratkaisemiseksi käytämme aluksi kapasitanssikaavaa, joka yhdistää varauksen ja sähköisen jännitteen. Katsella:
Harjoituslausunnon tietojen mukaan meidän on:
Sitten kondensaattoriin tallennetun sähköisen potentiaalienergian laskemiseksi käytämme seuraavaa kaavaa:
Tällä tavalla meillä on seuraava päätöslauselma:
Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
HELERBROCK, Rafael. "Mikä on kondensaattori?"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacitor.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
