Elektrisk kapacitans kondensator - en fysisk størrelse, der karakteriserer ladeproces ledere adskilt af et dielektrisk lag. Bruger mange matematiske beregninger, der er angivet på produktet.
formel
Elektrisk kapaciteten af kondensatoren udtrykkes normalt gennem belægningsgrad på en ladning q ved en påført spænding U på denne måde:
C = k / U.
Oprindelsen med formlen - gåde. Den eneste kendte: Fra Gauss' sætning på det elektriske felt intensitet finde elektrisk kapacitans af kondensatoren. Hvem brugt beregning, aldrig sagt. Fysisk størrelse farad oprindeligt GHS systemet var fraværende, i 1861 indført en særlig kommission dannet af fysikere.
Ifølge anekdotiske beviser, den første elektriske kapacitans af kondensator bestemmes som opfandt vilkårene i hverdagen. Betyder Alessandro Volta. Sen 70th (XVIII århundrede), har den videnskabsmand givet forskning spørgsmålsserie: elektrisk kapacitans kan udtrykkes i form af lagrede ladning, spændingen på elektroderne.
Hertil kommer, ofte formår at finde en formel for et fly kondensator elektrisk kapacitet:
Forfatteren undgår dommer, der behandlede beregning udtryk. Logisk set meget få mennesker er interesseret i elektrisk kapacitet flad kondensator før fødslen Polak opfindelse. Leydnerflaske anderledes distribuere afgift. Ræsonnement fører til begyndelsen af det XX århundrede. Måske problemet er behandlet Tesla, Hertz. Med mindre sandsynligt - Popov.
Familier er navngivet på kriterierne af interesse ac. Tesla studerede elektriske sikkerhedsspørgsmål, over en afstand, designede motorer. Hertz og Popov undersøgt antenne bevidst afstemt til en bestemt bølgelængde, som er lettere at opnå ved at anvende et oscillerende kredsløb. Derfor er forskerne forpligtet til at have en idé om den elektriske kapacitet af kondensator, spoler.
James Maxwell, Lord Kelvin, William Weber betalt meget opmærksom på forbedringen af et samlet system til måling af fysiske størrelser. Sandsynligvis nogen havde en hånd i studiet af kondensatorer. En ting er klart - i historien om verden af naturvidenskabelige masse af blinde vinkler, når det kommer til russisk-sprogede kilder. Portal VashTehnik en af de første til at begynde at offentliggøre den nyeste forskning på området for den rette forståelse af begivenhederne.
historie
Utålmodige læsere rapporterede: Alessandro Volta indført korrekte betegnelse kapacitet. Det vides ikke præcist, brugte nogen før, men i sit arbejde den italienske videnskabsmand, kalder elektroforus kondensator samtidig anvender udtrykket kapacitet. Som skibet, hvor du kan "hælde" ladningen af fartøjet. Kondensator opfordrer til ligheden med dampaflejringsprocessen: langsomt skrive vi en vilkårlig mængde elektricitet. I det store og det er sandt.
Udtrykket kondensator
Historisk set er den første kondensator betragtes som en leydnerflaske. Tvister stadig gå, der opfandt enheden, da de to forskere, entusiastiske begivenheder undgået at gøre nøjagtige optegnelser. En ting er sikker - indretningen elektrisk kapacitet ikke kunne måles, var der ingen tilsvarende udtrykket "elektrisk kapaciteten af kondensatoren."
Screen trykte udgave af afhandlingen Volta, 1782
Opfandt udtrykket magtesløse Udtal tidligere end Alessandro Volta i 1782, rapportering Royal Society forskning inden for elektrostatik at forstå oprindelsen af elektricitet. Det er kendt, for de næste fem år, Luigi Galvani åbne "dyr elektricitet", Volta førte direkte til oprettelsen af den første batteri. Indberetning til det offentlige, den unge videnskabsmand berøvet sagde viden, skinnende forsøger at finde ud af, hvor ladningen vises. Siger noget som dette: "Der er i øjeblikket en masse beviser for eksistensen af atmosfærisk elektricitet. Folk er magtesløse til at finde spor af tilstedeværelse. Sandsynligvis betyder: ved elektroskoper for svage, ude af stand til at fatte sådan en delikat sag. Derfor at det er nødvendigt at finde en måde at tage væk fra luften vibes. "
Udførelse sagt, Alessandro Volta tilbyder en enhed kaldet elektroforusom (ikke at forveksle med en elektrostatisk maskine). Enheden tager væsker leder atmosfærisk (luft). Princippet om servering Volta ligner kondens proces: indsamle elektricitet.
Elektroforus
elektroforus West kalder kapacitiv generator. Ovenstående gør det muligt at tro: denne definition klyngede tak skrevet af britiske Royal Society Volta. Enheden opfundet af en anden mand - en svensk fysiker John Clark Fork. Det skete to årtier tidligere - i 1762.
Nu overvejes populariteten af instrumentet gav Volta, kalder evig kæledyr el-generator. Også væsentlige korrekt, gnide gummi kan være tusinder af år. Mere "kondensator" husker (se. Fig.) Heftig udskrivning. Ovenfra, ud over de vigtigste centrale penne, står side - fjernelse af negativ potentiale. Vi ser tre lag:
- Substratet er valgfri, er det limede dæk.
- Tynd gummi lag tjener som en elektrificerende legeme ved friktion.
- Top - tynd metalplade, forsynet med to håndtag, et (centrale) isoleret.
Udseende elektroforusa
Kom godt i gang, skal du fjerne "print", gnide gummi pels. Så glat disk er sat tilbage. Kontaktområdet med gummi er lav på grund af tilstedeværelsen af ruhed, er en positiv ladning erhvervet snart. Det er nødvendigt at vente. Operatør for et kort øjeblik grunde dækker sidehåndtaget, fjerne den negative ladning, bunden er fortsat positive. Med den ene hånd rører metallet kan høres godt hørbar knitrende. Gummi efter løft låget har et overskud af elektroner, der giver mulighed for at gentage oplevelsen flere gange (svært at tro, nogle kilder taler om hundreder af gentagelser).
Afkode kroppen, brat trække isolerende håndtag, operatøren er statisk elektricitet. Opfindelsen er en revolutionerende, bemærkelsesværdig, dukkede op i et par år efter ophævelsen af heksejagt. Ifølge oversigten over Volta, en cirkel af gummi gøres så tyndt som muligt inden for en 50th af en tomme. Kan ikke få det bedste resultat. Metalplade bliver effektivt. Ellers vil vi nødt til at vente i lang tid påfyldning volumen dirigent. De almindelige mennesker, "kondensator" refererer til gummi kage. Pie belagt med et metal påfyldning.
Er elektroforus er en uudtømmelig energikilde? Under ideelle forhold, selvom svært at tro. Negativ ladning gummi polariserer metalpladen, hvilket skaber en potentiel. Ekstruderet på den ydre overflade af elektroner fjernet jordforbindelse touch. Det er fortsat at adskille komponenterne i elektroforusa. Ødelægge den positive ladning af berøring, høre lyden af Spring gnist, kan du genstarte oplevelse.
Elektroforus virkelig ligner en kondensator. Efter fjernelse af overskud af negativ ladning bliver faktisk i indretningen. Lang kondensator kan ikke gemmes, fordi elektroner med gummi gradvist vil strømme ned til metallet. Indretningen er afladet. Faktisk gummi, metal adskilt fra hinanden ved luft tjener som et dielektrikum. I stedet for at anvende forskellige gummi polymerer, såsom Teflon.
Det er fortsat at bemærke: i den tid af Volta ikke kendte metoder til at komme af med gummi statisk elektricitet. "Facing" kondensator kan opbevares i lang tid belastning af elektroner. Volta tilbyder til udledning prøven anbringes under stråler fra solen, eller kunne flytte siden af et brændende lys. Efter flamme ioniseret elektroner forlader kondensatoren. I dag er det klart, vaske gummi nok til at spore forblev statisk. At arbejde behov for at re-tør.
leydnerflaske
Det menes, at Felix Savary opdagede resonans kredsløb svingninger. Udledning af et leydnerflaske gennem den snoede streng af kobber observeret uregelmæssig kastning af kompasset. I 1826, da Storbritannien, Frankrig, Tyskland, Italien delvist febrilsk forsket nyt fænomen, indslæbning i videnskabelige verden Ørsted.
Historien om leydnerflaske kan findes i de respektive gennemgang. Det skal siges, ingen har virkelig forsøgt at forstå, hvad den elektriske kapacitans af kondensator. Det er ikke nødvendigt af indlysende årsager: leydnerflaske hovedsageligt bruges akademiske verden, løse specifikke problemer. Oplev Felix Savary lang gå ubemærket hen ...
I 1842, den oscillerende kredsløb, elektriske kapacitet af kondensatoren tog vores gamle ven, Sir Joseph Henry, opfinderen af det elektromagnetiske relæ, en elsker af telegrafen. Jeg anført skriftligt efter afprøvning noter Savary praksis:
"Den anomali, som stadig er så lang tid uden en forklaring, som ved første øjekast synes i modstrid med den eksisterende vores teori om elektricitet og magnetisme, efter omhyggelig undersøgelse, jeg henviste til de hidtil ukendte fænomener. Decharge er mærkeligt (i modsætning til Franklins teori), følelsen af, at, der kommer ud af de banker, væsken begynder at vandre frem og tilbage. Set kræfter indrømmer begynder processen på normal vis, så er der en vis ændring af retning hver gang amplituden bliver mindre som bevægelsen fader ud helt. Tilsyneladende kan fænomenet i dag ikke forklares med fysik mødtes med ham (Savary), men var magtesløse. "
Det er klart, forskerne er ikke interesseret i elektrisk kapacitans af kondensator - tanker absorberede anomalier, som gerne vil udforske. Fem år senere, læse rapporten Henry fysiker Helmholtz på mødet i Physical Society i Berlin, siger han:
"Gennem elektrolyse oplever andre unormale udsving. En følelse vibrationer proces fortsætter, indtil self vis viva forsvinder permanent absorberet samlede modstand kredsløb. Indtrykket er på en sti af aktuelle strømmende to modsatte retninger, toppen tager den ene eller den anden. "
Sæt en stopper for tvister berømte William Thomson, Lord Kelvin trolovet. Matematisk undersøge processerne anført i kæden der er naturligvis to ting: den elektriske kapacitans af kondensatoren og induktansen af den snoede kobbertråd. Arbejdet på Forbigående elektriske strømme blevet en klassiker. Selvom Herren Thomson kalder elektrodynamiske induktans kapacitans, hvilket betyder formlen entydig. Den første videnskabsmand nævnte energi overføres mellem kondensatoren og spolen, efterhånden fading til aktiv modstand kredsløb.
Formlen er vist i figuren angivet i moderne værdier, en standard notation. C - elektrisk kapaciteten af kondensatoren, L - induktans af spolen, q - ladningsmængde, I - kortslutningsstrømmen. Andre symboler refererer til driften af differentiering. Udtrykket induktans indført langt senere - i 1886 af Oliver Heaviside. Formlen af resonansfrekvensen, som afhænger af den elektriske kapacitet af kondensatoren og spoler, afledt James Clerk Maxwell i 1868 år.
