Lauhdutin. Energia varattu kondensaattori

Alusta lähtien tutkimuksen sähkön ratkaista kysymys sen keskittymisen ja säilyttämisen vasta vuonna 1745 Ewald Jurgen von Kleist ja Pieter van Musschenbroek. Muodostettu Hollanti Leiden laitteessa saa laskea sähköenergian ja käyttää sitä tarvittaessa.

Leidenin pullo - prototyyppi kondensaattori. Sen käyttö fyysisessä kokeissa edistänyt tutkimuksen sähkön on kaukana edellä mahdollista luoda prototyyppi sähkövirran.

Mikä on kondensaattori

Kerää sähkövaraus ja sähkö - päätarkoitus kondensaattorin. Tyypillisesti järjestelmä, jossa kaksi eristettyä johdinta on järjestetty mahdollisimman lähelle toisiaan. Tila johtimien välillä on täytetty dielektrisellä. Kertyneen maksun valittu johtimien heteronymic. Omaisuus on päinvastainen maksut houkutella edistää suurempi kerääntyminen. Dielektrinen annetaan kaksoisrooli: mitä korkeampi dielektrisyysvakio, sitä suurempi sähköinen kapasitanssi, maksut voi voittaa este ja neutraloidaan.

Sähköteho - fyysiset määrä kuvaavat mahdollisuuden kerääntyä kondensaattorin. Oppaat levyjä kutsutaan sähkökenttä keskittyy kondensaattorin välissä.

Varautuneen energian kondensaattori, se näyttää riippuvan kapasiteettiaan.

sähköteho

Energiapotentiaali mahdollistaa soveltaa (iso sähkökapasitanssi) kondensaattorin. Energia varattu kondensaattori käytetään soveltaa lyhyen virtapulssin tarvittaessa.

Millä arvot riippuvat sähköteho? Prosessi alkaa varauskondensaattorin yhdistää sen elektrodit napojen virtalähteen. Kerääntyä yhden levyn maksu (jonka arvo q) on otettu, kun kondensaattorin lataus. Sähkökenttä on keskitetty elektrodien väliin on potentiaaliero U.

Sähköinen kapasitanssi (C) riippuu sähkön määrä, joka keskittyy yhteen johtimen ja kentän jännite: C = q / U.

Tämä arvo mitataan F (farads).

Kapasiteettia koko maapallon ei voida verrata kondensaattorin, jonka arvo on noin tietokone. Kertyneet voimakas lataus voidaan käyttää alalla.

Kuitenkin säästää rajattoman määrän sähköä levyjen ei ole mahdollista. Kun jännite nousee maksimiarvoon kondensaattorin jakautuminen voi tapahtua. Levyjä neutraloidaan, mikä voi aiheuttaa vaurioita laitteen. Energia on ladattu kondensaattori on tässä tapauksessa täysin hänen lämpöä.

Energian määrä

Lämmitys kondensaattorin johtuu muuntaminen sähkökentän energia sisälle. Kyky kondensaattorin suorittaa työtä liikkeen maksun osoittaa, että läsnä on riittävästi sähköä. Määrittämään, kuinka suuri energian varatun kondensaattorin harkita prosessin liennytyksen. Sähkökentässä, jonka jännite U varaus q määrä virtaa yhdestä levystä toiseen. Määritelmän mukaisesti toiminta kenttä on yhtä suuri kuin tulo jännite-eroa panosmäärään: A = qu. Tämä suhde on voimassa vain jatkuva jännite arvo, mutta prosessi kondensaattorin purkamista varten levyt on asteittainen väheneminen sen nolla. Jotta vältettäisiin, otamme hänen keskimääräinen U / 2.

Sähköteho kaavasta on: q = CU.

Siten, energia varautuneen kondensaattorin voidaan määrittää seuraavan kaavan mukaisesti:

W = CU ^2/2.

Näemme, että sen suuruus on suurempi mitä suurempi sähköteho ja jännite. Voit vastata kysymykseen, mikä on energia varattu kondensaattori, kääntyä niiden lajiin.

kondensaattorityyppiä

Koska energia sähkökentän konsentroitiin kondensaattori liittyy suoraan sen kapasitanssi ja kondensaattori toiminta riippuu niiden rakenteelliset ominaisuudet, käyttää erilaisia asemia.

1. Muoto levyt: tasainen, lieriömäinen, pallomainen, jne ...
2. Muutoksesta kapasitanssi: vakio (kapasiteetti ei muutu), muuttujat (muuttamalla fyysiset ominaisuudet muuttuvat kapasiteetti), Trimmerit. Kapasitanssin muutos voidaan suorittaa muuttamalla lämpötilaa, mekaaninen tai sähköinen jännite. Sähkökapasitanssi Viritystaajuuden kondensaattorilevyistä muuttaa muutoksen alueella.
3. Mukaan dielektriseen tyyppi: kaasu, neste, kiinteä dielektrinen.
4. Mukaan dielektriseen keskimääräinen: lasi, paperi, kiille, metalloitu, keraaminen, ohut-kalvot erilaisia koostumuksia.

Riippuen eron ja muut kondensaattorit. Energia varattu kondensaattori riippuu dielektriset ominaisuudet. Tärkein suure nimeltään permittiivisyys. Sähkökapasitanssi on suoraan verrannollinen siihen.

levy kondensaattori

Tarkastellaan yksinkertainen laite keräämiseksi sähkövaraus - tasainen lauhdutin. Tämä on fyysinen järjestelmä, joka koostuu kahdesta rinnakkaisesta levyä, joiden väliin eristekerroksen.

Muodossa levyt voivat olla suorakaiteen, ja pyöreä. Jos tarvitset vastaanottamaan muuttuvan kapasiteetin levy yleensä veloitetaan muodossa puoli-levyjä. Pyöriminen yhden elektrodin suhteessa toiseen aiheuttaa muutoksen levyjen pinta-alan.

Oletetaan, että pinta-ala on yksi levy on S, välinen etäisyys levyjen ottaa yhtä suuri d, permittiivisyys täyteaine - ε. Sähköteho järjestelmän riippuu vain geometriasta kondensaattori.

C = εε ₀ S / d.

Energia litteän kondensaattorin

Näemme, että kapasitanssi on suoraan verrannollinen kokonaispinta-ala on yksi levy, ja kääntäen verrannollinen niiden välistä etäisyyttä. Kertoimen suhteellisuutta - sähköinen vakio ε _0. Lisäämällä dielektrisyysvakio dielektrisen lisää sähkökapasitanssi. Alueen pienentämiseen levyjen tarjoaa Trimmerikondensaattorit. Sähkökenttä varautuneen energian kondensaattori riippuu sen geometriset parametrit.

Käytämme kaavalla: W = CU ^2/2.

Määritys energia varattu kondensaattori tasomainen suoritetaan seuraavan kaavan mukaisesti:

W = εε ₀ SU ² / (2d).

Käyttö kondensaattorit

Kyky kondensaattorien vähitellen kerätä sähkövarauksen riittävän nopeasti antamaan sitä käytetään eri tekniikan alojen.

Yhdiste, jossa induktorit voidaan luoda resonanssipiirejä, suodattaa virtatakaisinkytkentäpiirin.

Valaisimet, tainnuttaa, jossa on käytännössä hetkellinen purkauskapasiteetin kondensaattorin käytetään luomaan vahva pulssivirta. Kondensaattorinvaraamismenetelmiä tapahtuu vakiovirtalähteen. Toimii itse kondensaattorielementin, katkaisee virtapiirin. vastakkaiseen suuntaan lampun läpi virtaama on varsin pieni ohminen vastus lähes välittömästi. Sähköshokkilaite tämä elementti on ihmisen elimistöön.

Kondensaattori tai akku

Kyky pitkään pitää tallennetut syytös antaa loistavan mahdollisuuden käyttää sitä tallennusvälineitä tai energian varastointi. Radio-, tämä ominaisuus on laajalti käytössä.

Vaihda paristo, valitettavasti kondensaattori ei voi, koska se on ominaisuus vastuuvapauden. Kertynyt energiansa enintään muutama sata joulea. Akku voidaan tallentaa suuria sähkövirran pitkään, ja lähes ilman tappiota.