Конденсатори - це пристрої, що використовуються для зберігання електричні заряди. Є конденсатори різної форми та ємності. Тим не менше, всі вони мають щось спільне: вони утворені два термінали, розділені деякими діелектричний матеріал. Конденсатори використовуються в різних технологічні програми. Нам практично неможливо знайти будь-яку електронну схему, яка не містить такого типу пристроїв.
При зв’язку з різницею потенціалів, a електричне поле утворюється між його пластинами, внаслідок чого конденсатори накопичують заряди на своїх затискачах, оскільки діелектрик усередині ускладнює проходження електричних зарядів через пластини.
Дивисьтакож: Що таке діелектрична міцність?
Функціонують конденсатори
Найбільш основною функцією конденсатора є функція зберігати всередині електричні заряди. Під час розрядів конденсатори можуть подавати велику кількість електричного заряду в ланцюг.
Для повного заряджання конденсаторів потрібен короткий час, однак їх розряд, як правило, швидкий. Тому конденсатори широко використовуються в електронних пристроях, які вимагають потреби великі інтенсивності електричного струму, як стереосистеми високої потужності.
На додаток до своєї основної функції, конденсатори можуть бути використані для реалізувати таймери, випрямлячі електричного струму, рядкові фільтри, стабілізатори тощо
Дивисьтакож: Електричні схеми
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Типи конденсаторів
Конденсатори можуть відрізнятися за своєю формою, а також за діелектриком. Вставлене середовище між пластинами конденсатора заважати безпосередньо в його здатності зберігати електричні заряди. Означає, що присутній постійні максимуми електростатичний, тобто високорезистивні, є кращими для реалізації конденсаторів.
Ознайомтеся з деякими типами конденсаторів:
Електролітичні конденсатори: містять тонкі шари алюміній, залучений до оксид алюміній і змочений рідкими електролітами.
Поліефірні конденсатори: є дуже компактним типом конденсатора, утвореного листами поліестеру та алюмінію.
Танталові конденсатори: мають більший термін служби, використовують як діелектрик або оксид Тантала.
Масляні конденсатори: це були перші типи конденсаторів і, як і паперові конденсатори, їх перестали використовувати, оскільки вони були непрактичними або ненадійними.
Змінні конденсатори: це ті, у яких є клапани, здатні контролювати відстань між пластинами або їх контактною площею, широко використовувані в вентильних пристроях, таких як радіостанції та старі телевізори
Керамічні конденсатори: виконані у формі диска, вони виготовлені з струмопровідних пластин, які обволікають середовище, таке як папір, скло або повітря.
Існують різні типи конденсаторів з різними характеристиками та використанням.
Паралельний пластинчастий конденсатор
Паралельний пластинковий конденсатор - це тип конденсатора, який представляє простішу геометрію. Цей тип утворений бронею, виготовленою з струмопровідний матеріал і укладені в діелектричне середовище, високо електричний опір (наприклад, вакуум, папір, гума, масло тощо). На наступному малюнку представлена схема паралельного пластинного конденсатора:
Паралельний пластинковий конденсатор - найпростіший з конденсаторів.
Дивисьтакож:Що таке світлодіод?
ємність
Властивість, яка вимірює ефективність роботи конденсатора при зберіганні зарядів ємність. Ємність є a фізична кількість вимірюється в кулонівських одиницях на вольт (C / U), більш відомий як Фарад (F), за англійським фізиком Майкл Фарадей (1791-1867). Ми говоримо, що 1 Фарад еквівалентний 1 Кулону на Вольт. Формула, яка використовується для розрахунку ємності, така, перевірте:
Ç - ємність (F)
Питання - електричний заряд (C)
U - електрична напруга (В)
З практичної точки зору ємність вказує, яка кількість зарядів, які конденсатор може «утримати» для даної різниці потенціалів.
Ємність також залежить від факторів геометричні, тобто відстань між пластинами конденсатора, а також площа цих пластин. Отже, для випадку паралельних пластинчастих конденсаторів ми можемо визначити їх ємність за наступним рівнянням:
ε0 - вакуумна діелектрична проникність (F / м)
THE - площа плит (м²)
d - відстань між плитами (м)
Дивисьтакож:Що таке електрорушійна сила
розв’язані вправи
Питання 1) Обчисліть модуль ємності конденсатора паралельної пластини 0,005 м², розташованого на відстані 0,5 мм (0,5,10-3 м). прийняти ε0 = 8,85.10-12.
а) 44,25 нФ
б) 88,5 пФ
в) 885 пФ
г) 0,88 мФ
д) 2,44 Ж
Шаблон: Лист B
Дозвіл:
Для розрахунку модуля ємності цього паралельного пластинного конденсатора ми будемо використовувати дані, надані вправою, і ми будемо використовувати формулу, яка пов'язує площу з відстанню між пластини:
Результат, який ми знайшли для ємності, становить 88.5.10-12 Ф. Однак ми можемо використовувати префікс pico (p = 10-12), щоб представити цю величину.
Питання 2) Певний конденсатор здатний накопичувати до 2 мкС електричного заряду при підключенні до різниці потенціалів 1 мВ. Визначте ємність цього конденсатора.
а) 2 мФ
б) 1 мФ
в) 0,5 нФ
г) 100 пФ
д) 0,1 F
Шаблон: Лист THE
Дозвіл:
Можна розрахувати ємність через відношення між величиною накопиченого електричного заряду і різницею потенціалів між його клемами:
Результат показує, що отримана ємність становить 2 мФ (2.10-3 F). Тому правильною альтернативою є буква А.
Питання 3) Визначте величину електричного заряду, що зберігається в конденсаторі 0,5 мФ при підключенні до різниці потенціалів 200 В.
а) 1,5 мкС
б) 0,2 пК
в) 0,1 мкС
г) 10 нС
д) 100 мС
Шаблон: Лист І
Дозвіл:
Обчислимо величину електричного заряду, що зберігається в цьому конденсаторі:
Згідно з проведеним розрахунком, кількість заряду, що зберігається в цьому конденсаторі, становить 100 мК (100.10-3 Ç).
Питання 4) Визначте, яку напругу потрібно провести на затискачах конденсатора 0,2 μF, так що 2 нК електричних зарядів зберігаються між їх арматурами.
а) 0,2 В
б) 2 мкВ
в) 200 мкВ
г) 1 мВ
д) 10 мВ
Шаблон: Лист І
Дозвіл:
Розрахуємо електричну напругу, встановлену між клемами конденсатора:
Згідно з результатом, 10 мВ потрібно, щоб цей конденсатор міг накопичувати 2 нК заряду, тому правильною альтернативою є буква І.
Мені Рафаель Хелерброк
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
ХЕЛЕРБРОК, Рафаель. «Конденсатори»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacitores.htm. Доступ 27 червня 2021 року.
