Condensator definitie
Condensator is een apparaat dat zich kan ophopen elektrische ladingen wanneer een potentieel verschil tussen uw terminals tot stand wordt gebracht. DE capaciteit van condensatoren is op zijn beurt de maat voor hoeveel lading het apparaat kan accumuleren voor een bepaald potentiaalverschil.
Condensatoren worden over het algemeen op een eenvoudige manier geproduceerd, gevormd door twee parallelle geleidende platen, armaturen genaamd, al dan niet gevuld met een hoog medium. diëlektricum (isolerend).
Waar zijn condensatoren voor?
Condensatoren kunnen naast hun hoofdfunctie ook voor andere doeleinden worden gebruikt, namelijk: elektrische ladingen opslaan. Deze apparaten kunnen worden gebruikt op circuits die worden aangedreven door: wisselende elektrische stromen, wanneer de vorming van een continue elektrische stroom gewenst is, zoals in het geval van huishoudelijke apparaten, zoals: koelkasten, blenders, machines wassen enzovoort.
Er zal echter geen elektrische stroom door het circuit vloeien totdat de condensatoren volledig zijn opgeladen. Dit kan
slijtage verminderen geproduceerd door de grote variaties van elektrische stroom die wordt gegenereerd wanneer een elektronisch apparaat is ingeschakeld of uit.Vanwege hun grote gemak bij het opslaan van elektrische ladingen, kunnen condensatoren ook worden gebruikt om aan de vraag naar hoge elektrische stromen die nodig zijn voor een circuit met hoog vermogen, zoals de grote stereo's die worden gebruikt in shows.
Kijkenook: Condensator Associatie
Capaciteit formule
Capaciteit is een fysieke grootheid die verband houdt met de hoeveelheid elektrische ladingen die een condensator kan opslaan voor een bepaald potentiaalverschil. Hoe groter de capaciteit, hoe groter de hoeveelheid lading die door de condensator wordt opgeslagen voor dezelfde elektrische spanning.
We kunnen de capaciteit berekenen door de verhouding tussen de hoeveelheid opgeslagen ladingen en de elektrische spanning:
Ondertitel:
Ç – capaciteit (F – farad)
Vraag – opgeslagen elektrische lading (C-coulomb)
u – elektrische spanning of potentiaalverschil (V – volt)
De capaciteitseenheid in het International System of Units (SI) is de farad (F), eenheid die gelijk is aan coulomb per volt (CV).
Capaciteit wordt ook beïnvloed door: geometrische factoren van de condensatoren: de afstand (d) tussen de condensatorankerplaten en zijn Oppervlakte (DE) invloed hebben op het maximale bedrag aan kosten dat door hen kan worden opgebouwd. Een andere factor die van invloed kan zijn op de capaciteit en de toegeeflijkheiddiëlektricum (ε) vanuit het midden tussen de platen van een condensator gestoken: hoe groter de diëlektrische permittiviteit van het medium, hoe groter de maximale hoeveelheid lading die in een condensator is opgeslagen.
De capaciteit van een parallelle plaatcondensator kan dus worden berekend met behulp van de volgende relatie:
Ondertitel:
Ç – capaciteit (F)
ε – elektrische permittiviteit van het medium (F/m)
DE – oppervlakte van de condensatorplaten (m²)
d – afstand tussen condensatorplaten (m)
De onderstaande afbeelding toont een schema van een parallelle plaatcondensator:
In de bovenstaande figuur is A het gebied van een van de platen en d de afstand ertussen.
Formule van energie opgeslagen in condensatoren
We kunnen de hoeveelheid elektrische potentiële energie die is opgeslagen tussen de armaturen van een condensator berekenen met behulp van de volgende vergelijking:
Ondertitel:
ENPOT – elektrische potentiële energie (J – joule)
Vraag – elektrische lading (C – coulombs)
u – Elektrische spanning (of potentiaalverschil) (V – volt)
Door de bovenstaande vergelijking en de capaciteitsformule kunnen we ook een tweede vergelijking afleiden, gegeven door:
Ondertitel:
ENPOT – elektrische potentiële energie (J)
Ç – capaciteit (F)
u – Elektrische spanning of potentiaalverschil (V)
Oefening opgelost
Een parallelle plaatcondensator met een capaciteit van 2,0 µF is aangesloten op een potentiaal van 220,0 V. Bereken de grootte van de elektrische lading die is opgeslagen tussen de armaturen van de condensator en zijn elektrische potentiële energie.
Resolutie:
Om deze oefening op te lossen, zullen we in eerste instantie de capaciteitsformule gebruiken die lading en elektrische spanning met elkaar in verband brengt. Kijk maar:
Volgens de gegevens die in de uitoefeningsverklaring worden verstrekt, moeten we:
Om vervolgens de elektrische potentiële energie te berekenen die in de condensator is opgeslagen, gebruiken we de volgende formule:
Op deze manier hebben we de volgende resolutie:
Door Rafael Hellerbrock
Afgestudeerd in natuurkunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacitor.htm
