Pampalapot. Ang enerhiya ng sisingilin kapasitor

Dahil ang simula ng pag-aaral ng koryente upang malutas ang tanong ng kanyang akumulasyon at pangangalaga ito ay lamang sa 1745 Ewald Jurgen von Kleist at Pieter van Musschenbroek. Nabuo sa Dutch Leiden device pinapayagan upang makaipon ng mga de-koryenteng enerhiya at gamitin ito kapag kinakailangan.

Leyden jar - isang prototype kapasitor. Paggamit nito sa mga pisikal na mga eksperimento na-promote ang pag-aaral ng kuryente ay malayo maagang posible upang lumikha ng isang prototype ng isang electric kasalukuyang.

Ano ang isang kapasitor

Kolektahin ang electric singil at koryente - ang pangunahing layunin ng kapasitor. Karaniwan, ang isang sistema ng dalawang insulated conductors nakaayos bilang malapit hangga't maaari sa bawat isa. Ang espasyo sa pagitan ng mga conductors ay puno na may isang dielectric. Accumulated bayad sa napiling conductor heteronymic. Ang property ay nasa tapat singil makaakit ng nagpo-promote ng mas malaki sa kanyang akumulasyon. dielectric ay bibigyan ng isang dalawahan papel na ginagampanan: mas mataas na dielectric constant, mas malaki ang electrical kapasidad, mga singil ay hindi maaaring pagtagumpayan ang mga hadlang at neutralized.

Electric kapasidad - ang pangunahing pisikal na dami characterizing ang pagkakataon na makaipon ng isang singil ng kapasitor. Mga Gabay plates tinatawag na electric field ay nakatutok kapasitor therebetween.

Enerhiya sisingilin kapasitor, lumalabas na ito ay depende sa kanyang kakayahan.

electric kapasidad

Enerhiya potensyal na ginagawang posible na mag-aplay (isang malaking electrical kapasidad) ng kapasitor. Ang enerhiya ng sisingilin kapasitor ay ginagamit upang mag-aplay maikling kasalukuyang pulso kung kinakailangan.

Sa kung ano ang halaga ay depende sa electric kapasidad? Ang proseso ay nagsisimula sa mga singilin kapasitor pagkonekta nito electrodes sa mga pole ng isang kasalukuyang source. Maipon sa isang plate bayad (ang halaga ng kung saan q) ang mananaig na singil sa kapasitor. Ang electric field ay nakasentro sa pagitan ng mga electrodes ay may potensyal na pagkakaiba sa U.

Electrical kapasidad (C) ay depende sa dami ng koryente na ay puro sa isang konduktor at ang patlang na boltahe: C = q / U.

Ang halagang ito ay sinusukat sa F (farads).

Ang kapasidad ng buong lupa ay hindi maaaring kumpara sa kapasidad ng kapasitor, na ang halaga ay humigit-kumulang sa notebook. Accumulated malakas na singil ay maaaring gamitin sa sining.

Gayunpaman, upang i-save ang isang walang limitasyong bilang ng kuryente sa mga lamina ay hindi posible. Kapag ang boltahe ay nagdaragdag sa isang maximum na halaga ng kapasitor breakdown ay maaaring mangyari. Plates ay neutralized, na kung saan ay maaaring humantong sa pagkasira ng ang aparato. Ang enerhiya ng isang sisingilin kapasitor sa kasong ito ay ganap na sa kanyang init.

Ang halaga ng enerhiya

Heating ng kapasitor ay dahil sa conversion ng electric field enerhiya sa interior. Ang kakayahan ng kapasitor upang isagawa ang trabaho sa paggalaw ng mga singil ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng sapat na suplay ng kuryente. Upang matukoy kung paano malaki ang enerhiya ng isang sisingilin kapasitor, isaalang-alang ang proseso ng paghina ng hindi mabuting samahan. Ang electric field boltahe U q bayad na dami dumadaloy mula sa isang plate sa isa pa. Sa pamamagitan ng kahulugan, isang operasyon na patlang ay katumbas ng produkto ng mga potensyal na pagkakaiba sa kabila ng walang bayad na dami: A = qu. Kaugnay na ito ay may-bisa lamang para sa isang pare-pareho boltahe na halaga, ngunit sa proseso para sa discharging ng kapasitor plates ay isang unti-unti pagbawas sa kanyang zero. Upang maiwasan ang pagkakaibang ito, lubos naming ang kanyang average na U / 2.

Electrical kapasidad mula sa formula magkaroon ng: q = CU.

Kaya, ang enerhiya ng isang sisingilin kapasitor ay maaaring tinutukoy ayon sa mga formula:

W = CU ^2/2.

Nakita namin na ang magnitude ay mas malaki ang mas mataas na ang electric kapasidad at boltahe. Upang sagutin ang tanong ng kung ano ay ang enerhiya ng isang sisingilin kapasitor, i-on sa kanilang species.

uri ng capacitors

Dahil enerhiya ng electric field puro sa ang kapasitor ay direktang may kaugnayan sa kanyang kapasidad at kapasitor operasyon ay depende sa kanilang mga estruktural katangian, gamitin ang iba't ibang uri ng mga drive.

1. Ang hugis ng mga plates: flat, cylindrical, spherical, atbp ...
2. Mula sa pagbabago sa kapasidad: pare-pareho (ang kapasidad ay hindi nagbago), variable (pagbabago ng pisikal na katangian, ang pagbabago kapasidad), Trimmers. Kapasidad pagbabago ay maaaring natupad sa pamamagitan ng pagbabago ng temperatura, sa makina o mga de-koryenteng boltahe. Electrical kapasidad ng plates tuning kapasitor nagbabago ang pagbabago area.
3. Ayon sa dielectric uri: gas, likido, solid dielectric.
4. Ayon sa dielectric mean: salamin, papel, mika, metallized, ceramic, manipis-films ng iba't-ibang komposisyon.

Depende sa uri ng mga pagkakaiba at iba pang mga capacitors. Ang enerhiya ng sisingilin kapasitor ay depende sa katangian ng dielectric. Ang pangunahing dami na tinatawag na mapahintulot. Electrical kapasidad ay direkta proporsyonal sa ito.

plate kapasitor

Ipaalam sa amin isaalang-alang ang isang simpleng aparato para sa pagkolekta ng mga de-koryenteng bayad - isang patag na pampalapot. Ito ay isang pisikal na sistema na binubuo ng dalawang parallel plates sa pagitan ng kung saan ang dielectric layer.

Form plates ay maaaring maging hugis-parihaba, at pabilog. Kung kailangan mo upang makatanggap ng isang variable na kapasidad, ang plate ay karaniwang sisingilin sa anyo ng mga half-disks. Pag-ikot ng isa elektrod kamag-anak sa ibang nagiging sanhi ng isang pagbabago sa lugar ng plates.

akala namin na ang lugar ng isang plate ay S, ang distansya sa pagitan ng mga plates kumuha ng pantay na d, mapahintulot tagapuno - ε. Electric kapasidad ng sistema ay depende lamang sa mga geometry ng kapasitor.

C = εε ₀ S / d.

Ang enerhiya ng flat kapasitor

Nakita namin na ang kapasidad ay direkta proporsyonal sa ang kabuuang lugar ng isang plato at inversely proporsyonal sa ang distansya therebetween. Ang koepisyent ng pagkaproporsyonado - electric constant ε _0. Pagtaas ng dielectric constant ng dielectric ay magpapataas sa electrical kapasidad. Pagbabawas ng lugar ng plates ay nagbibigay ng isang trimmer capacitors. Electric field enerhiya sisingilin kapasitor ay depende sa kanyang heometriko mga parameter.

Kami ay gumagamit ng isang pagkalkula formula: W = CU ^2/2.

Pagpapasiya enerhiya sisingilin kapasitor planar hugis ay isinasagawa ayon sa mga formula:

W = εε ₀ SU ² / (2d).

Ang paggamit ng mga capacitors

Ang kakayahan ng mga capacitors ay unti-unting mangolekta ng electric singil mabilis na sapat upang bigyan ito ay ginagamit sa iba't-ibang larangan ng teknolohiya.

Compound may inductors ay maaaring lumikha ng malagong circuits, sinasala ang kasalukuyang feedback circuit.

Flashlights, makawala ng malay, kung saan doon ay halos madalian naglalabas kapasidad kapasitor ay ginagamit upang lumikha ng isang malakas na pulso kasalukuyang. kapasitor charging ay tumatagal ng lugar mula sa pare-pareho ang kasalukuyang pinagmulan. Mismo ay gumaganap bilang isang kapasitor elemento, Pinaghihiwa ang circuit. sa tapat ng direksyon sa pamamagitan ng mga lampara ng discharge ay maliit ohmic paglaban halos kaagad. electroshock Ang elementong ito ay ang katawan ng tao.

Kapasitor o baterya

Ang kakayahan para sa isang mahabang panahon upang panatilihin ang mga naka-imbak na singil ay nagbibigay ng isang mahusay na pagkakataon upang gamitin ito bilang isang imbakan ng media o enerhiya imbakan. Sa radyo, sa property na ito ay malawakang ginagamit.

Palitan ang baterya, sa kasamaang-palad, ang kapasitor ay hindi kayang, dahil mayroon itong isang tampok ng discharge. Accumulated kanilang enerhiya ay hindi lalampas ng ilang daang joules. Ang baterya ay maaaring mag-imbak ng malaking supply ng electric power para sa isang mahabang panahon, at may halos walang pagkawala.