Condensatoare sunt dispozitive utilizate pentru depozitarea sarcini electrice. Există condensatori de diferite forme și capacități. Cu toate acestea, toți împărtășesc ceva în comun: sunt formate din două terminale separate de unele material dielectric. Condensatoarele sunt utilizate în diverse aplicații tehnologice. Este practic imposibil pentru noi să găsim orice circuit electronic care să nu conțină acest tip de dispozitiv.
Când este legat de o diferență de potențial, a câmp electric se formează între plăcile sale, determinând condensatorii să acumuleze sarcini la bornele lor, deoarece dielectricul din interior face dificilă trecerea sarcinilor electrice prin plăci.
Uitede asemenea: Ce este rezistența dielectrică?
Funcția condensatoarelor
Cea mai de bază funcție a condensatorului este aceea de depozitați încărcăturile electrice în interior. În timpul descărcărilor, condensatorii pot furniza cantități mari de încărcare electrică unui circuit.
Condensatoarele durează puțin pentru a se încărca complet, cu toate acestea, descărcarea lor este în general rapidă. Prin urmare, condensatoarele sunt utilizate pe scară largă în dispozitivele electronice care solicită intensități mari de curent electric, ca stereo-uri de mare putere.
Pe lângă funcția lor fundamentală, condensatorii pot fi folosiți implementați cronometre, redresoare de curent electric, filtre de linie, stabilizatori etc.
Uitede asemenea: Circuite electrice
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Tipuri de condensatoare
Condensatoarele pot diferi atât în formă, cât și în dielectric. Mediul care este inserat între plăcile unui condensator amesteca direct prin capacitatea sa de a stoca sarcini electrice. Mijloace care prezintă maxime constante electrostatic, adică foarte rezistive, sunt preferate pentru implementarea condensatoarelor.
Consultați câteva tipuri de condensatori:
Condensatoare electrolitice: conțin straturi subțiri de aluminiu, implicat in oxid aluminiu și îmbibat în electroliți lichizi.
Condensatori din poliester: sunt un tip foarte compact de condensator, format din foi de poliester și aluminiu.
Condensatori de tantal: au o durată de viață mai lungă, se utilizează ca dielectric sau oxid din Tantal.
Condensatoare de ulei: au fost primele tipuri de condensatoare și, la fel ca condensatoarele de hârtie, au încetat să mai fie folosite deoarece erau impracticabile sau nesigure.
Condensatoare variabile: sunt cele care au supape capabile să controleze distanța dintre plăci sau zona lor de contact, utilizate pe scară largă în dispozitive supape, cum ar fi aparatele de radio și televizoarele vechi
Condensatoare ceramice: realizate sub formă de disc, sunt realizate din plăci conductoare care învelesc un mediu precum hârtia, sticla sau aerul.
Există diferite tipuri de condensatori, cu caracteristici și utilizări diferite.
Condensator cu placă paralelă
Condensatorul cu placă paralelă este tipul de condensator care prezintă geometrie mai simplă. Acest tip este format dintr-o armură, realizată din material conductiv și încastrat într-un mediu dielectric, ridicat rezistență electrică (cum ar fi vid, hârtie, cauciuc, ulei etc.). Următoarea figură prezintă o diagramă a unui condensator cu placă paralelă:
Condensatorul cu placă paralelă este cel mai simplu dintre condensatori.
Uitede asemenea:Ce este LED-ul?
capacitate
Proprietatea care măsoară eficiența unui condensator în stocarea taxelor este capacitate. Capacitatea este o cantitate fizica măsurat în unități Coulomb per Volt (C / U), mai bine cunoscut sub numele de Farad (F), după fizicianul englez Michael Faraday (1791-1867). Spunem că 1 Farad este echivalent cu 1 Coulomb pe Volt. Formula utilizată pentru a calcula capacitatea este aceasta, verificați-o:
Ç - capacitate (F)
Î - încărcare electrică (C)
U - tensiune electrică (V)
Din punct de vedere practic, capacitate indică care este cantitatea de sarcini pe care un condensator le poate „reține” pentru o anumită diferență de potențial.
Capacitatea depinde și de factori geometric, adică distanța dintre plăcile condensatorului și, de asemenea, aria acestor plăci. Prin urmare, pentru cazul condensatoarelor cu plăci paralele, putem determina capacitatea lor prin următoarea ecuație:
ε0 - permitivitate dielectrică în vid (F / m)
THE - suprafața plăcilor (m²)
d - distanța dintre plăci (m)
Uitede asemenea:Ce este forța electromotivă
exerciții rezolvate
Intrebarea 1) Calculați modulul capacității unui condensator de placă paralelă de 0,005 m², distanțat la 0,5 mm unul de altul (0,5.10-3 m). adopta ε0 = 8,85.10-12.
a) 44,25 nF
b) 88,5 pF
c) 885 pF
d) 0,88 mF
e) 2,44 F
Șablon: Scrisoare B
Rezoluţie:
Pentru a calcula modulul de capacitate al acestui condensator cu placă paralelă, vom folosi datele furnizate de exercițiu și vom folosi formula care leagă zona de distanța dintre farfurii:
Rezultatul pe care l-am găsit pentru capacitate este 88.5.10-12 F. Cu toate acestea, putem folosi prefixul pico (p = 10-12) pentru a reprezenta acea cantitate.
Intrebarea 2) Un anumit condensator este capabil să stocheze până la 2 µC de încărcare electrică atunci când este conectat la o diferență de potențial de 1 mV. Determinați capacitatea acestui condensator.
a) 2 mF
b) 1 mF
c) 0,5 nF
d) 100 pF
e) 0,1 F
Șablon: Scrisoare THE
Rezoluţie:
Este posibil să se calculeze capacitatea prin raportul dintre cantitatea de încărcare electrică stocată și diferența de potențial între bornele sale:
Rezultatul indică faptul că capacitatea obținută este de 2 mF (2,10-3 F). Prin urmare, alternativa corectă este litera A.
Întrebarea 3) Determinați magnitudinea sarcinii electrice stocate într-un condensator de 0,5 mF atunci când este conectat la o diferență de potențial de 200 V.
a) 1,5 µC
b) 0,2 pC
c) 0,1 uC
d) 10 nC
e) 100 mC
Șablon: Scrisoare ȘI
Rezoluţie:
Să calculăm cantitatea de încărcare electrică stocată în acest condensator:
Conform calculului efectuat, cantitatea de încărcare stocată în acest condensator este de 100 mC (100,10-3 Ç).
Întrebarea 4) Determinați ce tensiune trebuie trasă la bornele unui condensator 0,2 μF, astfel încât 2 nC de sarcini electrice să fie stocate între armăturile lor.
a) 0,2 V
b) 2 µV
c) 200 μV
d) 1 mV
e) 10 mV
Șablon: Scrisoare ȘI
Rezoluţie:
Să calculăm tensiunea electrică stabilită între bornele condensatorului:
Conform rezultatului, sunt necesari 10 mV pentru ca acest condensator să poată acumula 2 nC de încărcare, deci alternativa corectă este litera ȘI.
De mine. Rafael Helerbrock
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
HELERBROCK, Rafael. "Condensatoare"; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacitores.htm. Accesat la 27 iunie 2021.
