קבל צלחת

קבל שטוח - פישוט פיזי, נקט בתחילת המחקרים המוקדמים של חשמל, אשר הוא מבנה שבו המשטחים אלקטרודה הם במדים בכל נקודה הם מקבילים.

הנוסחה

אנשים מחפשים נוסחות המתארות את הקיבולת של קבל מטוס. קראו בהמשך עובדות מעניינות ידועות מעט, סימנים מתמטיים יבשים חשובים גם הם.

ראשית זיהה וולטה קבלים שטוחים קיבולת. ברשותו לא היה עדיין את הערך - פרש הפוטנציאל, שנקרא מתח, אבל נכון באופן אינטואיטיבי מדען הסביר את התופעה. סדר הגודל של המספר החיובי, להתפרש בסך אווירת נוזל חשמלי - לא לגמרי בסדר, אבל זה נראה אמיתי. לדברי קבלים שטוחים Outlook קיבולת שהושמעה הוא היחס בין הנפח של נוזל חשמלי שנצבר להיפרש של פוטנציאלים אטמוספרי:

C = Q / U.

הנוסחה היא ישימה בכל קבלים, ללא קשר למבנה. מוכר אוניוורסלי. תוכנן במיוחד עבור קיבולת נוסחא קבלים שטוחים, הביע במונחים של תכונות החומר דיאלקטרי ואת הממדים הגיאומטריים:

בנוסחא זו, S מציין אלקטרודות דרך השטח, אשר מחושב כמכפלה של הצדדים, ו ד - מציין את המרחק בין האלקטרודות. סימנים אחרים - קבוע דיאלקטרי (8854 pF / m) ואת קבוע דיאלקטרי של החומר הדיאלקטרי. קבלים אלקטרוליטיים יש כזה קיבולת גדולה ומסיבה טובה: הפתרון מופרד שכבת תחמוצת מתכת המוליך הוא דק מאוד. לפיכך, ד הוא המינימום. הצד השלילי בלבד - קבלים אלקטרוליטיים קוטב, הם לא יכולים להיות מחוברים במעגל AC. לשם כך, על האנודה או הקתודה, מסומנים בסימן פלוס או מינוס.

קבלי שטוח הם נדירים היום, זה בעיקר בטכנולוגית ממברנה מיקרוסקופית, אמר משטחי המרוץ נחשבים דומיננטיים. כל האלמנטים הפסיביים ואקטיביים נוצרים באמצעות מסך כדי ליצור סוג של סרט. וסלילים שטוחים, נגדים וקבלים מוחלים בצורת משחות מוליכות.

חומר תלוי קיבול דיאלקטרי, כל מבנה עצמו. הוא האמין כי חומר אמורפי הוא של הדיפולים שאינם מוכווני, המבוצר אלסטית במקומות שלהם. כאשר שדה חשמלי חיצוני מונח הפיך בנוסח היחלשות מתח. כתוצאה מכך, המטען המצטבר עד לסיום התהליך מפסיק. ככל תפוקת החשמל של הדיפולים אלקטרודות לחזור למקום, מה שמאפשר מחזור עבודה חדש. אז זה פועל קבלים חשמליים שטוחים.

מההיסטוריה

ראשית החל לחקור את ההצטברות הגדולה תשלום אלסנדרו וולטה. הדו"ח של החברה המלכותית ב 1782 בפעם הראשונה הביע קבל המילה. בשנת הבנת וולט elektroforus מייצגי שני לוחות מקבילים, נשאבי נוזל חשמלי אתר.

בימי קדם, כל הידע ירד לדעת מדענים, אם האטמוספרה של כדור הארץ מכילה משהו שאינו מוגדרים התקנים. למד electroscopes היסודי מסוגל לקבוע את השלט של התשלום וקיומה אינו נותן אינדיקציה לגבי הכמות. מדענים פשוט משפשפים עם משטח פרוות גוף ומגש למחקר בתחום ההשפעה של המכשיר. גילברט הראו כי אינטראקציות חשמליות ומגנטיות נחלשות עם המרחק. מדענים בערך ידע מה לעשות, אבל מחקרים לא התקדמו.

ההשערה של חשמל אטמוספרי שהוצעה על ידי בנג'מין פרנקלין. הוא פעיל נחקר ברק והגיע למסקנה כי אלה הם ביטויים של אותו כוח מאוחד. השקת עפיפון בשמים, הוא להרכיב חוט משי צעצוע אל הקרקע וצופה הקשת. זהו ניסויים מסוכנים, ובנימין שוב ושוב סיכן את חייו למען המדע. חוט משי שמוליך חשמל סטטי - זה הוכח על ידי סטיבן גריי, התכנס לראשונה 1732 מעגל חשמלי.

בשנת 20 שנים (1752), בנג'מין פרנקלין הציע הקמת כליא ברק הראשון, מפני ברקים שבוצעו בבניינים הסמוכים. רק תחשוב על זה! - קודם כל ציפה הכוויות בבית מן המכה מקרית. בנג'מין פרנקלין הציע סוג אחד שנקרא מטען חיובי (זכוכית) ואת השלילי השני (שרף). אז פיזיקאים הוטעו לגבי הכיוון האמיתי של תנועה אלקטרונים. אבל איפה יתחייב דעה שונה, כאשר בשנת 1802, מבוססת על הניסיון של פטרובה הרוסי ראה האנודה נוצרה הפוסה? כתוצאה מכך, חלקיקי המטען החיוביים מועברים הקתודה, אבל במציאות זה הוכיח יוני פלזמת אוויר.

עד תחילת וולט לימוד תופעות חשמליות ידועות כבר, חשמל סטטי ואת העובדה שיש להם שני תווים. אנשים בעקשנות האמינו כי "הנוזל" נלקח מהאוויר. רעיון זה מתבקש ניסויים עם שפשוף שיער ענבר, לא לשחזור מתחת למים. כתוצאה מכך, הוא הפך הגיוני להניח כי החשמל עלול להתרחש אך ורק מן האטמוספרה של כדור הארץ, אשר, כמובן, לא נכון. לדוגמה, פתרונות רבים חקרו האמפרי דייווי, להוליך זרם חשמלי.

הסיבה ולכן הוא שונה - על ידי שפשוף כוח החיכוך תת ענבר ירד בעשרות או מאות פעמים, ואת תשלום מתפזר על ההיקף הכולל של הנוזל. לכן, רק בתהליך יעיל. היום, כל כורה יודע כי שמן הוא חישמל אותי חיכוך נגד צינור בלי אוויר. כתוצאה מכך, את האווירה של "נוזל" אינו נחשב מרכיב חובה.

קבלי הצלחת הגדולים בעולם

כזה שיטתי, אך הוא פרשנויות שגויות ביסודו לא הפסיקו וולטה על נתיב המחקר. הוא למד קשה elektroforus גנרטור כפי מושלם של הזמן. השני היה כדור של גופרית אוטו פון גריקה המציא המאה הקודמת (1663). העיצוב שלה השתנה מעט, אבל לאחר הגילוי האחראי סטיבן גריי החל להמריא בעזרת מדריכים. לדוגמא, בענף מתכת מכונת אלקטרוסטטית-ממירי מסרק משמשים.

במשך זמן רב מדענים היו מתנדנדים. אלקטרוסטטית מכונית 1880 יש את הזכות להיחשב הגנרטור הפריק החזק הראשון מאפשר לך לקבל קשת, אבל את העוצמה האמיתית של האלקטרונים שהושג Graaff דה ואן (1929), שבו הפרש הפוטנציאל של היחידה megavolt. לשם השוואה - ענן הסערה, על פי ויקיפדיה, הוא מזהה ביחס פוטנציאל האדמה ביחידות gigavolt (שלושה סדרי גודל גבוה יותר מאשר במכונה האנושית).

לסיכום, עם מידה מסוימת של ודאות לומר כי תהליכים טבעיים משמשים עיקרון חשמול פעולה על ידי חיכוך, השפעה וסוגים אחרים, ואת ציקלון החזק הוא הגדול מבין הידוע השטוח קבלים. ברק מראה מה קורה כאשר דיאלקטרי (האווירה) לא יכול לעמוד הפרש הפוטנציאל היישומי הפסקות. בדיוק דומה שקורה קבלו שטוח, נוצר על ידי אדם, אם המתח הוא מוגזם. פירוט דיאלקטרי מוצק בלתי הפיך, ואת קשת חשמלית היא לעתים קרובות הגורם אלקטרודות ההיתוך ואת התמוטטות מכונה.

Elektroforus

אז, וולטה לקחה את המחקר של מודלים של תהליכים טבעיים. Elektroforus הראשון הופיע ב 1762, שתוכנן על ידי יוהן קרל Wilcke. התקן הפופולרי באמת הופך לאחר דיווחים החברה המלכותית וולטה (אמצע שנות ה -70 של המאה XVIII). וולטה נתנה מכשיר השם הנוכחי.

Elektroforus מסוגל לצבור מטען אלקטרוסטטי נוצר על ידי פיסת גומי מעיל חיכוך. הוא מורכב משני מטוס, אלקטרודות מקבילים הדדי:

• בתחתית היא חתיכה דקה של גומי. העובי נבחר מטעמים של יעילות המכשיר. אם אנו בוחרים חתיכת חלק מוצק, משמעותי של אנרגיה יהיה שהצטבר דיאלקטרי על הנטייה של מולקולות שלה. זה נחגג של קבל השטוח המודרני שבו דיאלקטרי מושם להגדיל elektroomkosti.
• הצלחת העליונה של פלדה דקה מונחת על גבי, כאשר החיוב כבר חיכוך שנצבר. בשל ההשפעה של מטען שלילי עודף נוצרה על המשטח העליון יוסרו על מתג ההארקה, כך שכאשר שתי צלחות undocking לא התרחשו פיצוי הדדי.

עיקרון הפעולה של קבל לוחות מקבילים כבר ברור. מפעיל משפשף מעיל גומי, עוזב מטען שלילי. חתיכת המתכת למעלה מוכנסת. בשל חספוס המשטח הגדול אינם באים במגע אבל הם במרווחים זה מזה. כתוצאה מכך, ההשפעה של המתכת המחושמלת. האלקטרונים הם דחויים תשלום גומי שטח וללכת המטוס החיצוני, שבו המפעיל מסיר אותם באמצעות מגע רגעי קל הארקה.

תחתית צלחת מתכת נשאר מטען חשמלי חיובי. בעת ההוצאה מעגינת שני המשטחים, אפקט זה נשמר החומר הוא ציין מחסור של אלקטרונים. וזה ניצוץ הרבה, אם אתה נוגע צלחת מתכת. ניסיון זה מותר גומי בטעינה אחת prodelyvat מאות פעמים, ההתנגדות סטטית השטח שלה היא גדולה מאוד. זה אינו מאפשר תשלום לזרום. הוכחת ניסוי מתואר, וולטה משכה את תשומת הלב של העולם המדעי, אך מחקרים לא זזו קדימה, למעט התגליות של צ'ארלס קולון.

בשנת 1800, אלסנדרו נותן תנופה לפיתוח המחקר בתחום החשמל, המציא את מקור הכוח וולטאית המפורסם.

העיצוב של הקבלים השטוחים

Elektroforus בנוי קבלים מישוריים ראשונים. הצלחות שלו מסוגלות לאחסן מטען סטטי בלבד, אחרת אי אפשר לחשמל את הגומי. Surface אלקטרוני חנויות ארוכים מאוד. וולטה אפילו הציעה להסיר אותם באמצעות קרינת אולטרה סגולת אוויר או מיונן נר להבה מהשמש. היום, כל ילד יודע כי התופעה נעשית עם מים. עם זאת, elektroforus אז צריך לייבש.

בעולם של היום, הצלחת התחתונה הייתה מצופה טפלון או פלסטיק. הם גם צוברים חשמל סטטי. דיאלקטרי הופך אוויר. כדי לעבור את בניית המעבה מודרנית, יש צורך בשני להפוך לוחות מתכת. ואז, במקרה של חשמול תשלום אחד להפיץ את השני, ואם בטרמינל האחר מעוגן, את האנרגיה האצורה מאוחסנת זמן מסוים.

אלקטרונים שוליים תלויים בחומר דיאלקטרי. לדוגמא, נמצאים בין קבלים מודרניים:

1. מיכה.
2. אייר.
3. אלקטרוליטי (תחמוצת).
4. קרמיקה.

בשם הניח חומר דיאלקטרי. הרכב תלוי באופן ישיר על היכולת כי ניתן להגדיל פי כמה וכמה. דיאלקטריים תפקיד שהוסבר לעיל, הפרמטרים שלהם נקבעים ישירות את מבנה החומר. עם זאת, חומרים רבים עם ביצועים גבוהים, אינם מצליחים להשתמש בגלל פסלות שלהם. לדוגמה, מים יש קבוע דיאלקטרי גבוה.