Definicija kondenzatora
Kondenzator je uređaj sposoban za akumuliranje električni naboji kad jedan potencijalna razlika je uspostavljen između vaših terminala. THE kapacitet kondenzatora je mjera koliki je naboj uređaj sposoban akumulirati za datu potencijalnu razliku.
Kondenzatori se obično proizvode na jednostavan način, formirani od dvije paralelne provodne ploče, nazvane armaturama, koje mogu ili ne moraju biti ispunjene jako medijumom. dielektrik (izolacijski).
Čemu služe kondenzatori?
Kondenzatori se mogu koristiti u druge svrhe, osim njihove glavne funkcije, koja je pohraniti električne naboje. Ovi se uređaji mogu koristiti na krugovima koje napaja izmjenične električne struje, kada je poželjno stvaranje kontinuirane električne struje, kao u slučaju kućanskih aparata, kao što je hladnjaci, miješalice, strojevi pranje i tako dalje.
Električna struja, međutim, neće prolaziti kroz krug dok se kondenzatori ne napune do kraja. Ovo može smanjiti habanje proizvela velika varijacije električne struje koja nastaje kad je elektronički uređaj uključen ili isključiti.
Zbog njihove velike lakoće u pohrani električnih naboja, kondenzatori se također mogu koristiti za zadovoljavanje potražnje velike električne struje potrebne za neki krug velike snage, poput velikih stereo uređaja koji se koriste u pokazuje.
Izgledtakođer: Udruženje kondenzatora
Formula kapacitivnosti
Kapacitet je fizička veličina povezana s količinom električnih naboja koje kondenzator može pohraniti za datu potencijalnu razliku. Što je veći njegov kapacitet, veća je količina napunjenosti koju kondenzator pohranjuje za isti električni napon.
Kapacitet možemo izračunati omjerom između količine pohranjenih naboja i električnog napona:
Titl:
Ç - kapacitet (F - farad)
P - pohranjeni električni naboj (C-coulomb)
U - električni napon ili razlika potencijala (V - volti)
Kapacitetna jedinica u Međunarodnom sustavu jedinica (SI) je farad (F), jedinica koja je jednaka coulomb po voltu (C / V).
Na kapacitet također utječe geometrijski čimbenici kondenzatora: udaljenost (d) između ploča armature kondenzatora i njegove područje (THE) utječu na maksimalni iznos naboja koji se mogu akumulirati. Još jedan čimbenik koji može utjecati na kapacitet i popustljivostdielektrik (ε) od sredine umetnute između ploča kondenzatora: to je veća dielektrična propusnost medija, veća će biti maksimalna količina naboja pohranjena u kondenzatoru.
Dakle, kapacitivnost paralelnog pločastog kondenzatora može se izračunati pomoću sljedećeg odnosa:
Titl:
Ç - kapacitet (F)
ε – električna propusnost medija (F / m)
THE - površina ploča kondenzatora (m²)
d - udaljenost između ploča kondenzatora (m)
Donja slika prikazuje shemu kondenzatora s paralelnim pločama:
Na gornjoj slici A je površina jedne od ploča, a d udaljenost između njih.
Formula energije pohranjene u kondenzatorima
Količinu električne potencijalne energije pohranjene između armatura kondenzatora možemo izračunati pomoću sljedeće jednadžbe:
Titl:
ILONAC - električna potencijalna energija (J - džula)
P - električni naboj (C - kuloni)
U - električni napon (ili razlika potencijala) (V - volti)
Kroz gornju jednadžbu i formulu kapacitivnosti možemo izvesti i drugu jednadžbu koja je dana:
Titl:
ILONAC - električna potencijalna energija (J)
Ç - kapacitet (F)
U - Električni napon ili razlika potencijala (V)
Vježba riješena
Kondenzator paralelne ploče kapacitivnosti jednak 2,0 µF spojen je na potencijal od 220,0 V. Izračunajte veličinu električnog naboja pohranjenog između armatura kondenzatora i njegove električne potencijalne energije.
Rješenje:
Da bismo riješili ovu vježbu, u početku ćemo koristiti formulu kapacitivnosti koja povezuje naboj i električni napon. Gledati:
Prema podacima navedenim u izjavi o vježbi, moramo:
Zatim za izračunavanje električne potencijalne energije pohranjene u kondenzatoru koristimo sljedeću formulu:
Na taj ćemo način imati sljedeću rezoluciju:
Napisao Rafael Hellerbrock
Diplomirao fiziku
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacitor.htm