Визначення конденсатора
Конденсатор - це пристрій, здатний накопичувати електричні заряди коли один різниця потенціалів встановлюється між вашими терміналами. THE ємність конденсаторів, в свою чергу, є мірою того, скільки заряду здатний накопичувати пристрій для даної різниці потенціалів.
Конденсатори, як правило, виробляються простим способом, утвореними двома паралельними провідними пластинами, які називаються арматурами, які можуть бути або не заповнені сильно середовищем. діелектрик (ізолюючий).
Для чого потрібні конденсатори?
Конденсатори можна використовувати і для інших цілей, крім їх основної функції, яка полягає зберігати електричні заряди. Ці пристрої можна використовувати на ланцюгах живлення змінні електричні струми, коли бажано утворення безперервного електричного струму, як у випадку з побутовими приладами, такими як холодильники, блендери, машини прання тощо.
Однак електричний струм не буде проходити по ланцюгу, поки конденсатори не будуть повністю заряджені. Це може зменшити знос
виробляється великим варіації електричного струму, що генерується, коли електронний пристрій є увімкнений або вимкнено.Завдяки великій простоті зберігання електричних зарядів, конденсатори також можна використовувати для задоволення попиту високі електричні струми, необхідні в деяких потужних ланцюгах, таких як великі стереосистеми, що використовуються в показує.
Дивисьтакож: Конденсаторна асоціація
Формула ємності
Ємність - це фізична величина, пов’язана з величиною електричних зарядів, які конденсатор здатний накопичувати для даної різниці потенціалів. Чим більша його ємність, тим більша кількість заряду, що зберігається конденсатором при однаковій електричній напрузі.
Ми можемо розрахувати ємність за співвідношенням між величиною накопичених зарядів і електричною напругою:
Підзаголовок:
Ç - ємність (F - фарад)
Питання - накопичений електричний заряд (C-кулон)
U - електрична напруга або різниця потенціалів (V - вольт)
Одиницею ємності в Міжнародній системі одиниць (SI) є фарад (F), одиниця еквівалентна кулон на вольт (РЕЗЮМЕ).
На ємність також впливає геометричні фактори конденсаторів: відстань (d) між якорними пластинами конденсаторів та їх площі (THE) впливають на максимальну суму зарядів, які можуть ними накопичуватися. Ще один фактор, який може вплинути на ємність та вседозволеністьдіелектрик (ε) від середини, вставленої між пластинами конденсатора: чим більша діелектрична проникність середовища, чим більша максимальна кількість заряду, що зберігається в конденсаторі.
Таким чином, ємність конденсатора паралельної пластини можна розрахувати, використовуючи наступне співвідношення:
Підзаголовок:
Ç - ємність (F)
ε – електрична діелектрична проникність середовища (Ф / м)
THE - площа пластин конденсатора (м²)
d - відстань між пластинами конденсатора (м)
На малюнку нижче показано схему паралельного пластинного конденсатора:
На малюнку вище A - площа однієї з пластин, а d - відстань між ними.
Формула енергії, що зберігається в конденсаторах
Ми можемо розрахувати кількість електричної потенціальної енергії, що зберігається між якорями конденсатора, використовуючи таке рівняння:
Підзаголовок:
ІПОТ - електрична потенціальна енергія (Дж - джоулі)
Питання - електричний заряд (C - кулони)
U - Електрична напруга (або різниця потенціалів) (В - вольт)
За допомогою наведеного вище рівняння та формули ємності ми також можемо вивести друге рівняння, яке дається за формулою:
Підзаголовок:
ІПОТ - електрична потенціальна енергія (Дж)
Ç - ємність (F)
U - Електрична напруга або різниця потенціалів (В)
Вправа вирішена
Паралельно-пластинчастий конденсатор ємністю, рівним 2,0 мкФ, підключений до потенціалу 220,0 В. Обчисліть величину електричного заряду, що зберігається між якорями конденсатора та його електричною потенційною енергією.
Дозвіл:
Для вирішення цієї вправи спочатку ми будемо використовувати формулу ємності, яка співвідносить заряд та електричну напругу. Дивитися:
Відповідно до даних, наведених у звіті про вправу, ми маємо:
Потім для розрахунку електричної потенціальної енергії, що зберігається в конденсаторі, ми використовуємо таку формулу:
Таким чином, ми отримаємо таку резолюцію:
Рафаель Хеллерброк
Закінчив фізику
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacitor.htm
