Конденсаторы используются устройства для хранение электрические заряды. Есть конденсаторы разной формы и емкости. Тем не менее, все они имеют нечто общее: они образованы два терминала, разделенные некоторыми диэлектрический материал. Конденсаторы используются в различных технологические приложения. Для нас практически невозможно найти какую-либо электронную схему, не содержащую этого типа устройства.
Когда связано с разностью потенциалов, электрическое поле образует между пластинами, заставляя конденсаторы накапливать заряды на своих выводах, поскольку диэлектрик внутри затрудняет прохождение электрических зарядов через пластины.
Посмотритетакже: Что такое диэлектрическая прочность?
Конденсаторы функции
Самая основная функция конденсатора - это хранить электрические заряды внутри. Во время разряда конденсаторы могут обеспечить большой электрический заряд в цепи.
Для полной зарядки конденсаторов требуется короткое время, однако, как правило, их разряд происходит быстро. Поэтому конденсаторы широко используются в электронных устройствах, требующих большие силы электрического тока, как стереосистемы высокой мощности.
Помимо своей основной функции, конденсаторы могут использоваться для реализовать таймеры, выпрямители электрического тока, сетевые фильтры, стабилизаторы и т.п.
Посмотритетакже: Электрические схемы
Типы конденсаторов
Конденсаторы могут различаться как по форме, так и по диэлектрической проницаемости. Вставляемый носитель между пластинами конденсатора вмешиваться напрямую в его способности накапливать электрические заряды. Означает, что присутствует постоянные максимумы электростатический, то есть высокоомные, предпочтительны для реализации конденсаторов.
Ознакомьтесь с некоторыми типами конденсаторов:
Электролитические конденсаторы: содержат тонкие слои алюминий, участвует в окись алюминий и пропитанный жидкими электролитами.
Конденсаторы из полиэстера: представляют собой очень компактный тип конденсатора, состоящий из листов полиэстера и алюминия.
Танталовые конденсаторы: имеют более длительный срок службы, используются в качестве диэлектрика или окись Тантала.
Масляные конденсаторы: они были первым типом конденсаторов и, как и бумажные конденсаторы, перестали использоваться, поскольку были непрактичными или ненадежными.
Конденсаторы переменной емкости: те, которые имеют клапаны, способные контролировать расстояние между пластинами или их контактную площадку, широко используются в устройствах с клапанами, таких как радио и старые телевизоры
Керамические конденсаторы: Сделанные в форме диска, они состоят из проводящих пластин, которые охватывают такую среду, как бумага, стекло или воздух.
Существуют разные типы конденсаторов с разными характеристиками и разными способами использования.
Параллельный пластинчатый конденсатор
Конденсатор с параллельными пластинами - это тип конденсатора, который представляет более простую геометрию. Этот тип состоит из брони, сделанной из проводящий материал и заключен в диэлектрическую среду, высокий электрическое сопротивление (например, вакуум, бумага, резина, масло и т. д.). На следующем рисунке показана схема конденсатора с параллельными пластинами:
Конденсатор с параллельными пластинами - самый простой из конденсаторов.
Посмотритетакже:Что такое светодиод?
емкость
Свойство, которое измеряет эффективность конденсатора в хранении зарядов есть емкость. Емкость физическое количество измеряется в кулоновских единицах на вольт (C / U), более известный как Фарад (F), в честь английского физика Майкл Фарадей (1791-1867). Мы говорим, что 1 фарад эквивалентен 1 кулону на вольт. Формула, используемая для расчета емкости, такова, проверьте это:
Ç - емкость (F)
Q - электрический заряд (Кл)
U - электрическое напряжение (В)
С практической точки зрения емкость указывает, какое количество зарядов, которые конденсатор может «удерживать» при заданной разности потенциалов.
Емкость также зависит от факторов геометрический, то есть расстояние между пластинами конденсатора, а также площадь этих пластин. Следовательно, в случае конденсаторов с параллельными пластинами мы можем определить их емкость с помощью следующего уравнения:
ε0 - вакуумная диэлектрическая проницаемость (Ф / м)
В - площадь плит (м²)
d - расстояние между плитами (м)
Посмотритетакже:Что такое электродвижущая сила
решенные упражнения
Вопрос 1) Рассчитайте модуль емкости конденсатора с параллельными пластинами площадью 0,005 м², расположенных на расстоянии 0,5 мм друг от друга (0,5,10-3 м). усыновить ε0 = 8,85.10-12.
а) 44,25 нФ
б) 88,5 пФ
в) 885 пФ
г) 0,88 мФ
д) 2,44 F
Шаблон: Письмо B
разрешение:
Чтобы рассчитать модуль емкости этого конденсатора с параллельными пластинами, мы будем использовать данные, полученные в упражнении, и мы будем использовать формулу, которая связывает площадь с расстоянием между тарелки:
Результат, который мы нашли для емкости, равен 88,5,10.-12 Ф. Однако мы можем использовать префикс pico (p = 10-12), чтобы представить это количество.
Вопрос 2) Определенный конденсатор способен накапливать до 2 мкКл электрического заряда при подключении к разности потенциалов 1 мВ. Определите емкость этого конденсатора.
а) 2 мФ
б) 1 мФ
в) 0,5 нФ
г) 100 пФ
д) 0,1 F
Шаблон: Письмо В
Разрешение:
Можно рассчитать емкость через соотношение между количеством накопленного электрического заряда и разностью потенциалов между его выводами:
Результат показывает, что полученная емкость составляет 2 мФ (2,10-3 F). Следовательно, правильная альтернатива - буква А.
Вопрос 3) Определите величину электрического заряда, накопленного в конденсаторе 0,5 мФ при подключении к разности потенциалов 200 В.
а) 1,5 мкКл
б) 0,2 пКл
в) 0,1 мкКл
г) 10 нКл
д) 100 мкКл
Шаблон: Письмо А ТАКЖЕ
Разрешение:
Давайте посчитаем количество электрического заряда, хранящегося в этом конденсаторе:
Согласно сделанным расчетам, количество заряда, хранящегося в этом конденсаторе, составляет 100 мКл (100,10-3 Ç).
Вопрос 4) Определите, какое напряжение необходимо подать на выводы конденсатора 0,25 мм. мкФ, так что между их якорями сохраняется 2 нКл электрического заряда.
а) 0,2 В
б) 2 мкВ
в) 200 мкВ
г) 1 мВ
д) 10 мВ
Шаблон: Письмо А ТАКЖЕ
Разрешение:
Рассчитаем электрическое напряжение, установившееся между выводами конденсатора:
Согласно полученному результату, чтобы этот конденсатор мог накапливать 2 нКл заряда, необходимо 10 мВ, поэтому правильной альтернативой является буква А ТАКЖЕ.
Автор: Рафаэль Хелерброк
