Kondenzatorji so naprave, ki se uporabljajo za skladiščenje električni naboji. Obstajajo kondenzatorji različnih oblik in kapacitivnosti. Kljub temu imajo vsi nekaj skupnega: tvorijo jih dva terminala, ločena z nekaterimi dielektrični material. Kondenzatorji se uporabljajo v različnih tehnološke aplikacije. Za nas je praktično nemogoče najti elektronsko vezje, ki ne bi vsebovalo tovrstnih naprav.
Ko je povezan z morebitno razliko, a električno polje tvori med ploščami, zaradi česar kondenzatorji kopičijo naboje na svojih sponkah, saj dielektrik v notranjosti otežuje prehod električnih nabojev skozi plošče.
Poglejtudi: Kaj je dielektrična trdnost?
Kondenzatorji delujejo
Najosnovnejša funkcija kondenzatorja je ta shranite električne naboje v notranjost. Med praznjenjem lahko kondenzatorji v vezje oddajo velike količine električnega naboja.
Kondenzatorji potrebujejo kratek čas, da se popolnoma napolnijo, vendar je njihovo praznjenje na splošno hitro. Zato se kondenzatorji pogosto uporabljajo v elektronskih napravah, ki zahtevajo velike jakosti električnega toka, kot stereo naprave z visoko močjo.
Poleg svoje najpomembnejše funkcije lahko kondenzatorje uporabljamo za uvesti časovnike, usmerniki električnega toka, linijski filtri, stabilizatorji itd.
Poglejtudi: Električna vezja
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Vrste kondenzatorjev
Kondenzatorji se lahko razlikujejo po svoji obliki, pa tudi po dielektriku. Vstavljeni medij med ploščami kondenzatorja neposredno vplivati v svoji zmožnosti shranjevanja električnih nabojev. Pomeni, da je prisotno stalne vzpone elektrostatična, to je zelo uporovna, so prednostna za izvedbo kondenzatorjev.
Oglejte si nekatere vrste kondenzatorjev:
Elektrolitski kondenzatorji: vsebujejo tanke plasti aluminij, vpleten v oksid aluminij in namočeno v tekočih elektrolitih.
Poliestrski kondenzatorji: so zelo kompaktni kondenzator, ki ga tvorijo listi iz poliestra in aluminija.
Tantalni kondenzatorji: imajo daljšo življenjsko dobo, uporabljajo kot dielektrik oz oksid Tantala.
Oljni kondenzatorji: bili so prvi tipi kondenzatorjev in se tako kot papirni kondenzatorji prenehali uporabljati, ker so bili nepraktični ali nezanesljivi.
Spremenljivi kondenzatorji: so tisti, ki imajo ventile, ki lahko nadzorujejo razdaljo med ploščami ali njihovo kontaktno površino, ki se pogosto uporabljajo v ventilskih napravah, kot so radijski sprejemniki in stari televizorji
Keramični kondenzatorji: narejene v obliki diska, so narejene iz prevodnih plošč, ki obdajajo medij, kot so papir, steklo ali zrak.
Obstajajo različne vrste kondenzatorjev z različnimi značilnostmi in uporabami.
Vzporedni ploščni kondenzator
Vzporedni ploščni kondenzator je vrsta kondenzatorja, ki predstavlja preprostejšo geometrijo. Ta vrsta je sestavljena iz oklepa iz prevodni material in zajet v dielektrični medij, visok električni upor (kot so vakuum, papir, guma, olje itd.). Naslednja slika prikazuje diagram vzporednega ploščnega kondenzatorja:
Vzporedni kondenzator je najpreprostejši izmed kondenzatorjev.
Poglejtudi:Kaj je LED?
kapacitivnost
Lastnost, ki meri učinkovitost kondenzatorja pri shranjevanju nabojev je kapacitivnost. Kapaciteta je a fizična količina merjeno v Coulomovih enotah na volt (C / U), bolj znan kot Farad (F), po angleškem fiziku Michael Faraday (1791-1867). Pravimo, da je 1 Farad enakovreden 1 Coulombu na volt. Formula za izračun kapacitivnosti je ta, preverite:
Ç - kapacitivnost (F)
V - električni naboj (C)
U - električna napetost (V)
S praktičnega vidika kapacitivnost označuje, kolikšna je količina nabojev, ki jih lahko kondenzator "zadrži" za določeno potencialno razliko.
Kapaciteta je odvisna tudi od dejavnikov geometrijska, to je razdalja med ploščami kondenzatorja in tudi površina teh plošč. Zato lahko za primer vzporednih ploščnih kondenzatorjev določimo njihovo kapacitivnost z naslednjo enačbo:
ε0 - vakuumska dielektrična propustnost (F / m)
THE - površina plošč (m²)
d - razdalja med ploščami (m)
Poglejtudi:Kaj je elektromotorna sila
rešene vaje
Vprašanje 1) Izračunajte modul kapacitivnosti kondenzatorja vzporedne plošče 0,005 m², razmaknjenega 0,5 mm (0,5,10-3 m). sprejeti ε0 = 8,85.10-12.
a) 44,25 nF
b) 88,5 pF
c) 885 pF
d) 0,88 mF
e) 2,44 F
Predloga: Pismo B
Resolucija:
Za izračun modula kapacitivnosti tega vzporednega ploščnega kondenzatorja bomo uporabili podatke, ki jih zagotavlja vaja, in uporabili bomo formulo, ki poveže površino z razdaljo med plošče:
Rezultat kapacitivnosti je 88.5.10-12 F. Lahko pa uporabimo predpono pico (p = 10-12) za predstavitev te količine.
Vprašanje 2) Določen kondenzator lahko shrani do 2 µC električnega naboja, ko je priključen na potencialno razliko 1 mV. Določite kapacitivnost tega kondenzatorja.
a) 2 mF
b) 1 mF
c) 0,5 nF
d) 100 pF
e) 0,1 F
Predloga: Pismo THE
Resolucija:
Kapaciteto je mogoče izračunati skozi razmerje med količino shranjenega električnega naboja in potencialno razliko med njegovimi terminali:
Rezultat kaže, da je dobljena kapacitivnost 2 mF (2.10-3 F). Zato je pravilna alternativa črka A.
Vprašanje 3) Določite velikost električnega naboja, shranjenega v kondenzatorju 0,5 mF, ko je priključen na potencialno razliko 200 V.
a) 1,5 µC
b) 0,2 pC
c) 0,1 µC
d) 10 nC
e) 100 mC
Predloga: Pismo IN
Resolucija:
Izračunajmo količino električnega naboja, shranjenega v tem kondenzatorju:
Po opravljenem izračunu je količina naboja, shranjena v tem kondenzatorju, 100 mC (100,10-3 Ç).
Vprašanje 4) Ugotovite, katero napetost je treba potegniti na sponkah kondenzatorja 0,2 μF, tako da je med njihovimi armaturami shranjenih 2 nC električnih nabojev.
a) 0,2 V
b) 2 µV
c) 200 μV
d) 1 mV
e) 10 mV
Predloga: Pismo IN
Resolucija:
Izračunajmo električno napetost, ugotovljeno med terminali kondenzatorja:
Glede na rezultat je za ta kondenzator potrebno 10 mV, da lahko nabere 2 nC naboja, zato je prava alternativa črka IN.
Jaz, Rafael Helerbrock
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
HELERBROCK, Rafael. "Kondenzatorji"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacitores.htm. Dostop 27. junija 2021.
