Որտեղի՞ց է առաջանում կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի էներգիան

Որտեղի՞ց է առաջանում կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի էներգիան
Որտեղի՞ց է առաջանում կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի էներգիան
Anonim

Իրենց խելքի թողած՝ նույնանուն երկու էլեկտրական լիցքեր իրար հետ կապ չունեն: Նրանք թռչում են այնքան արագ, որքան կարող են: Այսպիսով, եթե մասնիկները ստիպված են շարժվել դեպի միմյանց (և դա տեղի է ունենում, օրինակ, լիցք կուտակելիս), նրանք ամեն կերպ դիմադրում են դրան, և հաղորդիչում լիցքի կոնցենտրացիայի խտությունը մեծացնելու համար որոշակի էներգիա պետք է ծախսվի։

Կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի էներգիա
Կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի էներգիա

Ստատիկ վիճակում այս էներգիան չի օգտագործվում և անդառնալիորեն կորչում է: Այն պահվում է որպես էլեկտրական դաշտ՝ մի տեսակ լարվածություն լիցքավորված մասնիկների միջև ընկած տարածության մեջ, մինչև լիցքերի կոնցենտրացիան նվազի, և նրանք վերականգնեն ազատ տեղաշարժվելու ունակությունը։

Այս դեպքում լիցքերն օգտագործում են էլեկտրականի կուտակված էներգիանդաշտ՝ իր ճանապարհին արագացում ձեռք բերելու համար։

Կոնդենսատորը էլեկտրական շղթայի բաղադրիչ է, որը հատուկ նախագծված է էլեկտրական դաշտը պահելու համար:

Կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի էներգիան դրա օգտագործման հիմքն է բազմաթիվ էլեկտրական և էլեկտրոնային սարքերում:

Կոնդենսատորի հզորության հաշվարկ
Կոնդենսատորի հզորության հաշվարկ

Պարզ տրամաբանությունը թելադրում է, որ V լարման վրա լիցքավորված կոնդենսատորը նոր վիճակի հասնելու համար կպահանջի էներգիայի QV ջոուլներ, և այս արժեքը հենց կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի էներգիան է, որը պահվում է դրանում և պատրաստ է: օգտագործել.

Ցավոք սրտի, ողջախոհությունն այստեղ ձախողվում է: Պարզապես այն պատճառով, որ դուք լավ եք զգում գարեջուր խմելուց հետո, դա չի նշանակում, որ երկրորդը խմելուց հետո դուք երկու անգամ ավելի լավ կզգաք:

Փաստորեն, քանի որ մեղադրանքները մոտենում են, ավելի ու ավելի կատաղի են դիմադրում դրան։ Ակնհայտ է, որ այստեղ մենք գործ ունենք ոչ գծային գործընթացի հետ։

Եկեք տեսնենք, թե ինչպես է որոշվում կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի էներգիան պարզ փորձի հիման վրա։

Հայտնի է, որ հոսանքը սահմանվում է որպես լիցքի շարժման արագություն։ Հետևաբար, եթե կոնդենսատորը միացնեք կայունացված հոսանքի աղբյուրին, Q լիցքը կկուտակվի թիթեղների վրա հաստատուն արագությամբ:

Ենթադրենք, մենք վերցնում ենք չլիցքավորված կոնդենսատոր և միացնում ենք այն սնուցման աղբյուրին, որն ապահովում է մշտական լիցքավորման հոսանք I.

Կոնդենսատոր սարք
Կոնդենսատոր սարք

Լարումը կոնդենսատորի վրա սկսվում է զրոյից և ավելանումգծային, մինչև կոնդենսատորը լիովին լիցքավորվի: Դրանից հետո այն դադարում է: Այս արժեքն անվանենք առավելագույն լարում V։

Լիցքավորման ժամանակ կոնդենսատորի վրա միջին լարումը (V/2) է, իսկ միջին հզորությունը, համապատասխանաբար, I(V/2) է: Կոնդենսատորը լիցքավորվել է T վայրկյանում, ուստի լիցքավորման գործընթացում պահպանվող կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի էներգիան TI է (V/2):

W=1/2QV=1/2CV

Չնայած մեծ թվով չափերի առկայությանը, կոնդենսատոր սարքն այնքան էլ բազմազան չէ։

Դրանց մեծ մասը բաղկացած է երկու զուգահեռ թիթեղներից, որոնք բաժանված են դիէլեկտրիկով: Երբեմն, տարածք խնայելու համար, այս սենդվիչը փաթաթում են ռուլետի նման: Իսկ որոշ դեպքերում դրանք ունեն մի քանի շերտեր՝ կապված որոշակի ձևով։

Երկու մետաղական թիթեղներից բաղկացած կոնդենսատորի հզորության հաշվարկը, հայտնի ֆիզիկական չափսերով, սովորաբար դժվար չէ, ինչպես նաև ստացվող հզորության հաշվարկը, երբ կոնդենսատորները միացված են հաջորդաբար կամ զուգահեռ:

Խորհուրդ ենք տալիս: