کندانسور. انرژی خازن

از آغاز مطالعه برق برای حل این سوال از تجمع و حفظ آن تنها در 1،745 اوالد یورگن فون Kleist و پیتر ون Musschenbroek بود. تشکیل در دستگاه هلندی لیدن اجازه تجمع انرژی الکتریکی و استفاده از آن در صورت لزوم.

شیشه Leyden - یک خازن نمونه اولیه است. استفاده از آن در آزمایش های فیزیکی ارتقا مطالعه برق به مراتب جلوتر ممکن است برای ایجاد یک نمونه اولیه از یک جریان الکتریکی.

یک خازن است

جمع آوری بار الکتریکی و برق - هدف اصلی از خازن است. به طور معمول، یک سیستم دو سیم عایق شده به عنوان نزدیک که ممکن است به یکدیگر مرتب شده اند. فضای بین هادی با یک دی الکتریک پر شده است. بار انباشته بر روی هادی ها انتخاب heteronymic. ویژگی ها است که بارهای مخالف جذب ترویج بیشتر تجمع آن است. سد بالاتر از ثابت دی الکتریک، بیشتر ظرفیت الکتریکی، اتهامات می توان غلبه بر و خنثی: دی الکتریک یک نقش دوگانه داده شده است.

ظرفیت برق - کمیت فیزیکی مشخص فرصت به جمع آوری یک مسئول خازن است. صفحات راهنمای به نام میدان الکتریکی تمرکز therebetween خازن.

انرژی شارژ خازن، به نظر می رسد بستگی به ظرفیت آن است.

ظرفیت برق

پتانسیل انرژی باعث می شود آن ممکن است به اعمال (یک خازن الکتریکی بزرگ) از خازن است. انرژی خازن استفاده می شود برای اعمال پالس جریان کوتاه در صورت لزوم.

بر چه ارزش در ظرفیت برق بستگی دارد؟ این فرآیند با خازن شارژ نصب الکترودهای خود را به قطب های یک منبع جریان آغاز می شود. جمع آوری در یک شارژ صفحه (که ارزش Q) به عنوان هزینه در خازن گرفته شده است. میدان الکتریکی بین دو الکترود متمرکز است اختلاف پتانسیل U.

اندازه گیری قدرت برق (C) بستگی به مقدار برق است که بر روی یک هادی و ولتاژ زمینه متمرکز شده است: C = Q / U.

این مقدار در F (فاراد) اندازه گیری شد.

ظرفیت کل زمین می تواند با نمی شود در مقایسه خازن خازن، که مقدار آن حدود نوت بوک. شارژ قدرتمند انباشته می توان در هنر استفاده می شود.

با این حال، برای صرفه جویی در تعداد نامحدودی از برق در صفحات امکان پذیر نیست. هنگامی که ولتاژ به افزایش یک مقدار حداکثر از فروپاشی خازن ممکن است رخ دهد. صفحات خنثی، که می تواند به صدمه به دستگاه شود. انرژی یک خازن در این مورد در حرارت خود را به طور کامل.

مقدار انرژی

گرمایش از خازن است با توجه به تبدیل انرژی میدان الکتریکی را به داخل کشور. توانایی خازن برای انجام کار در حرکت به اتهام نشان دهنده وجود یک منبع مناسب از برق است. برای تعیین چگونگی بزرگ انرژی از یک خازن، در نظر گرفتن روند تنش زدایی. ولتاژ میدان الکتریکی U مقدار بار Q جریان از یک بشقاب دیگر. A = (قرآن): با این تعریف، زمینه عملیات به کالا از اختلاف پتانسیل مقدار شارژ برابر است. این ارتباط تنها برای یک مقدار ولتاژ ثابت معتبر است، اما در روند برای تخلیه صفحات خازن یک کاهش تدریجی در صفر است. برای جلوگیری از اختلاف، ما را به طور متوسط خود را به U / 2.

ظرفیت برق از فرمول را داشته باشد: Q = CU.

از این رو، انرژی از یک خازن می توان با توجه به فرمول تعیین می شود:

W = CU ^2/2.

ما می بینیم که مقدار آن بیشتر بالاتر از ظرفیت برق و ولتاژ است. برای پاسخ به این سوال که چه انرژی از یک خازن است، به نوبه خود به گونه های خود.

انواع خازن

از آنجا که انرژی از میدان الکتریکی متمرکز در خازن مستقیما به خازن آن است و عملیات خازن بستگی به ویژگی های ساختاری خود، استفاده از انواع مختلف دیسک های.

1. شکل صفحات: تخت، استوانه ای، کروی، و غیره ...
2. از تغییر در خازن: ثابت (ظرفیت را تغییر نداده است)، متغیرهای (اصلاح خواص فیزیکی، تغییر ظرفیت)، طرمرس. تغییر خازن ممکن است با تغییر دما، مکانیکی و یا انجام ولتاژ الکتریکی. اندازه گیری قدرت برق از صفحات تنظیم خازن تغییر منطقه تغییر.
3. با توجه به نوع دی الکتریک: گاز، مایع، دی الکتریک خوب.
4. با توجه به میانگین دی الکتریک: شیشه، کاغذ، میکا، فلزی، سرامیک، نازک فیلم با ترکیبات مختلف.

بسته به نوع از تمایز و خازن است. انرژی خازن بستگی به خواص دی الکتریک. مقدار اصلی به نام گذردهی. اندازه گیری قدرت برق به طور مستقیم به آن متناسب است.

خازن صفحه

اجازه دهید ما یک دستگاه ساده برای جمع آوری بار الکتریکی در نظر بگیرند - کندانسور تخت می باشد. این یک سیستم فیزیکی شامل دو صفحه موازی که بین لایه دی الکتریک است.

صفحات فرم ممکن است مستطیل شکل، و دایره ای. اگر شما نیاز به دریافت ظرفیت متغیر، صفحه است که معمولا به شکل نیمه دیسک شارژ می شود. چرخش از یک الکترود نسبت به دیگر باعث تغییر در منطقه از صفحات.

ما فرض می کنیم که این منطقه از یک صفحه S، فاصله بین صفحات را د برابر است گذردهی پرکننده - ε. ظرفیت برق از سیستم تنها در هندسه خازن بستگی دارد.

C = εε ₀ S / D.

انرژی خازن تخت

ما می بینیم که خازن به طور مستقیم به مساحت کل یک صفحه متناسب و معکوس با therebetween فاصله متناسب است. ضریب تناسب - برق ε ثابت _0. افزایش ثابت دی الکتریک از دی الکتریک را به ظرفیت الکتریکی را افزایش دهد. کاهش سطح صفحات فراهم می کند یک خازن صاف کننده. میدان الکتریکی انرژی شارژ خازن بستگی به پارامترهای هندسی آن است.

ما با استفاده از یک فرمول محاسبه: W = CU ^2/2.

انرژی تعیین متهم شکل خازن مسطح است با توجه به فرمول انجام می شود:

W = εε ₀ SU ² / (2D).

استفاده از خازن

توانایی خازن به تدریج جمع آوری بار الکتریکی به سرعت به اندازه کافی به آن را در زمینه های مختلف از تکنولوژی استفاده می شود.

مرکب با سلف می توانید مدارهای رزونانس ایجاد، فیلترها مدار بازخورد در حال حاضر.

چراغ قوه، بی حس کردن، که در آن وجود دارد عملا آنی خازن ظرفیت تخلیه استفاده می شود برای ایجاد یک جریان پالس قوی است. شارژ خازن می گیرد از منبع جریان ثابت. خود را به عنوان یک عنصر خازن عمل می کند، مدار را می شکند. در جهت مخالف از طریق لامپ تخلیه کوچک مقاومت اهمی تقریبا بلافاصله است. شوک الکتریکی این عنصر در بدن انسان است.

خازن و یا باتری

توانایی برای مدت زمان طولانی برای حفظ شارژ ذخیره شده یک فرصت عالی برای استفاده از آن به عنوان یک رسانه ذخیره سازی و یا ذخیره سازی انرژی می دهد. در رادیو، این ویژگی است که به طور گسترده ای استفاده می شود.

به جای باتری، متاسفانه، خازن است قادر به، به دلیل آن است یکی از ویژگی های تخلیه. انباشته انرژی خود را از چند صدم ژول تجاوز نمی کند. باتری می تواند منبع بزرگ از برق برای مدت طولانی ذخیره، و با تقریبا بدون از دست دادن.