Конденсатор. Энергияи конденсатори пуркардашуда

Аз оғози омӯзиши нерӯи барқ мушкилоти ҷамъоварӣ ва нигоҳдории он танҳо дар соли 1745 аз ҷониби Ewald Jürgen von Kleist ва Петр Ваннебрук ҳал карда шудааст. Ташкил ки дар дастгоҳ Ҳолланд Leiden иҷозат барои ҷамъоварии энергияи барқ ва истифода аз он вақте ки лозим.

Бонки Ҷаҳонӣ як прототипи конденсатор аст. Истифодаи он дар озмоишҳои ҷисмонӣ омӯзиши қувваи бароҳати пешрафта пешрафта шуда, онро имконияти эҷод кардани прототитро дар бар мегирад.

Конденсатор чист?

Ҷамъоварӣ кардани пардохти барқ ва барқ - мақсади асосии capacitor. Он одатан системаи ду гузаргоҳи мусоддашудаест, ки ба ҳар кадоми он наздик аст. Фосилаи байни гузаронандагон бо диэлектрик пур мешавад. Нархе, ки ба интиқолдиҳанда ҷамъоварӣ шудааст, бо пардохти гуногун интихоб карда мешавад. Амволи ғайримуқаррарӣ ба ҷалби зиёд ба ҷамъоварии бештари он мусоидат мекунад. Диэлектрик нақши дутарафаро ишғол мекунад: дарозии диэлектрикӣ бузургтар аст, иқтидори нерӯи барқ бузургтар аст, пардохти он монеаро бартараф карда натавонад.

Иқтидори нерӯи барқ миқдори асосии ҷисмонӣ мебошад, ки қобилияти конденсаторро барои ҷамъоварии ҳаққи хароҷот нишон медиҳад. Элементҳо тиллоҳо, майдони электрикии марказҳои конденсаторро дар байни онҳо номбар мекунанд.

Энергияи конденсаи пуркардашуда, аз ҷумла, бояд аз тавонмандиаш вобаста бошад.

Иқтидори нерӯи барқ

Иқтидори энергия имкон медиҳад, ки конденсаторҳоро истифода баранд. Энергияи конденсаторе, ки дар ҳолати зарурӣ истифода бурда мешавад, барои сӯзишвории ҷории вақти кӯтоҳ истифода бурда мешавад.

Арзиши қобилияти барқ чӣ гуна аст? Раванди пуркунии конденсатор бо пайвастани плитаҳои худ ба сутунҳои манбаъи он оғоз меёбад. Функсияҳо дар як плита (арзиши онҳо q) ба сифати конденсатор ба ҳисоб гирифта мешавад. Дар соҳаи электрикӣ, ки дар байни пластикҳо мутамарказ аст, фарқияти потенсиалӣ дорад.

Иқтидори нерӯи барқ (C) аз ҳаҷми нерӯи барқ дар як диктор иборат аст, ва қувваи майдон: C = q / U.

Ин арзиш дар Φ (фоадлҳо) муайян карда мешавад.

Иқтидори тамоми Замин метавонанд бо нахоҳад шуд муқоиса capacitance аз capacitor, ки арзиши тақрибан ба дафтар. Корпоративии пурқударо метавон дар муҳандисӣ истифода бурд.

Бо вуҷуди ин, имконнопазир аст, ки ҳадди аққал қувваи барқро дар зарфҳо ҷамъ кунед. Ҳангоме ки voltage ба арзиши ниҳоят баланд меафтад, вайроншавии конденсатор метавонад рух диҳад. Тақвимҳо бетарафанд, ки метавонанд ба дастгоҳ зарар расонанд. Ҳамин тавр, энергияи конденсаи пуркунандаи барқ барои гарм кардани он истифода мешавад.

Арзиши нерӯи барқ

Гармкунии конденсатор бо сабаби тағйир додани энергияи электрик ба дохили дохилӣ вобаста аст. Қобилияти конденсатор барои иҷрои вазифаи интиқолдиҳанда ба мавҷудияти таъминоти кофии нерӯи барқ ишора мекунад. Барои муайян кардани андозаи энергияи конденсатори пуртаъсири аст, биёед раванди баровардани онро баррасӣ кунем. Дар доираи соҳаи электро бо як volt voltage U, коркарди q аз як плита ба дигар ҷараён мегирад. Бо таърифи кор, кори соҳа ба маҳсулнокии фарқияти потенсиалӣ бо андозаи баробар баробар аст: A = qU. Ин муносибат танҳо барои арзиши доимии барқ мебошад, вале дар ҷараёни баровардани плитаҳои конденсатор, ба тадриҷан ба сифр кам мешавад. Барои пешгирӣ аз иштибоҳҳо, биёед арзиши миёнаи худро U / 2 гирем.

Аз формулаи иқтидори электрикӣ, мо дорем: q = CU.

Бинобар ин, энергияи конденсатори пуркунанда метавонад бо формулаи муайян муайян карда шавад:

W = CU 2/2.

Мо мебинем, ки андозаи он бузургтар аст, иқтидори нерӯи барқ ва нерӯи барқ баландтар аст. Барои ҷавоб додан ба масъалаи энергияи конденсаторе, ки мо ба навъҳои худ рӯй меоем.

Намудҳои конденсаторҳо

Азбаски энергияи майдони электр дар дохили конденсатор мутамарказ аст, бевосита ба иқтидори он вобаста аст ва фаъолияти конденсаторҳо аз хусусиятҳои тарҳии онҳо вобаста аст, намудҳои гуногуни дастгоҳҳои захиракунӣ истифода мешаванд.

1. Шаклҳои пластикӣ: ҳамвор, силиндрӣ, шохаҳои ва ғайра.
2. Бо тағир додани иқтидор: доимӣ (иқтидор тағйир намеёбад), тағирёбандаҳо (тағйир додани функсияҳои физикӣ, тағйир додани иқтидор), trim. тағйирёбии Capacitance мумкин аст аз тарафи иваз кардани ҳарорати, механикӣ ва ё амалӣ шиддати барқ. Иқтидори электрикии конденсаторҳои танзимкунанда бо майдони тилла фарқ мекунад.
3. Тавассути диэлектрик: газ, моеъ, бо диэлектрик сахт.
4. Бо намуди диэлектрикӣ: шиша, коғаз, микӣ, металлӣ, сафолак, лоғар аз филмҳои таркиби гуногун.

Вобаста аз намуди конденсаторҳо гуногун аст. Энергияи конденсатор ба андозаи хусусиятҳои диэлектрик вобаста аст. Миқдори асосии он иҷозатнома мебошад. Иқтидори нерӯи барқ мустақиман ба он мутаносиб аст.

Конденсаторҳои қаблӣ

Бодиққат дастгоҳро барои ҷамъоварии пардохти барқ - конденсатори ҳамвор дида бароед. Ин системаи физики ду плитаҳои параллелӣ мебошад, ки байни онҳо як қабати диэлектрикӣ вуҷуд дорад.

Шаклҳои пластикӣ метавонанд росткунҷа ва даврӣ бошанд. Агар зарурияти дарёфти иқтидори тағйирёбанда зарур бошад, пас тәлинатҳо дар шакли нимсохтҳо гирифта мешаванд. Яке аз рӯбарӯӣ ба тарафи дигар рӯ ба рӯ шуданаш ба дигаргуниҳо дар соҳаи толлҳо оварда мерасонад.

Мо дар њолате, ки дар майдони як судї S, масофаи байни заррин мегирад г баробар аст, permittivity filler - ε. Иқтидори нерӯи чунин система танҳо дар бораи геометрии конденсатор вобаста аст.

C = εε ₀ S / д.

Энергияи конденсатори ҳамвор

Мо мебинем, ки иқтидори конденсатор бевосита ба майдони умумии як судя рост меояд ва ба масофаи байни онҳо мутаносибан мутаносиб аст. Дар коэффисиенти таносуб - барқ ε доимӣ _0. Баланд бардоштани иҷозати диэлектрикии диэлектрик иқтидори нерӯи барқро баланд мекунад. Коҳиш додани майдони тилло имкон медиҳад, ки конденсаторҳои танзимшаванда имконпазир гардад. Энергияи майдонҳои электрикии конденсатор ба андозаи аз нишондодҳои geometric вобаста аст.

Мо формаҳоро ҳисоб мекунем: W = CU 2/2.

Муайян кардани энергияи конденсатори пуркардашудаи шакли платина бо формулаи зерин амалӣ карда мешавад:

W = ₀ εε С.У. ² / (2d).

Истифодаи конденсаторҳо

Қобилияти конденсаторҳо барои осеби ҷамъоварии сӯзишворӣ ва ба зудӣ дар соҳаҳои гуногуни технология таъмин карда мешавад.

Пайвастагӣ бо индукторҳо имкон медиҳад, ки эҷоди слайдҳои oscillatory, филтрҳои ҷорӣ, схемаҳои такрорӣ.

Флипчартҳо, зарбаи барқ, ки дар он қариб якбора фаврӣ пайдо мешавад, қобилияти конденсаторро барои эҷоди тири пурқуввати ҷорӣ истифода баред. Конденсатор аз манбаи барқии DC-корт ҳисоб карда мешавад. Конденсатор ҳамчун ҷузъе, ки ноҳамвор аст, амал мекунад. Бартараф намудани самти муқобил аз як лампаи муқовимати хурди офтоб ба таври фаврӣ рух медиҳад. Дар шоколади электрикӣ, ин элемент мақоми ҷисми инсон аст.

Кондиттер ё батарея

Имконияти захираи ҷамъоварии маблағ барои муддати дароз имкон медиҳад, ки он ҳамчун захираи иттилоот ё захираи энергия истифода шавад. Дар иншооти радио ин амвол аксаран истифода бурда мешавад.

Батареяро иваз кунед, мутаассифона, конденсатор наметавонад қобилият дошта бошад, зеро он барои экспедитсия хос аст. Энергияи ҷамъовардаи он аз якчанд сад сад ҷопонӣ зиёд нест. Батарея метавонад муддати тӯлонӣ таъминоти зиёди энергияро сарфа кунад ва амалан бе талафотро захира кунад.