Iš įkrautas kondensatorius energijos

Iš įkrautas kondensatorius energija - yra darbas praleido savo mokestį.

iš istorijos

Pirmasis kondensatorius yra laikomas Leideno talpykla. Jis savarankiškai parengė kartą dviejų mokslininkų:

1. Ewald Georg von klampus (11 spalis 1745).
2. Pieter Van Musschenbroek (1745 - 1746 metai).

Po dviejų dešimtmečių šviesa pasirodė elektroforus (1762), laikomas pirmuoju Planar kondensatorius. Tada nebuvo jokių terminai, mokestis saugojimo problemas mažai domina. Mokslininkai dar smagiau duoti statinį krūvį. Pavyzdžiui, van Pieter Van Musschenbroek patyrė Leideno talpykla per daug ambicingas studentas, kai jis pasirodė esąs vienas pusiau paralyžiuotas elektros krūvis.

Mokslas nėjo į priekį, nors pasaulyje, įskaitant Benjamin Franklin, ar stumia garvežį. Dabartinė plėtros etapas fizikos prasidėjo Alessandro Volta. Mokslininkas įrodė yra traukia ir suintrigavo dizaino elektroforusa. Tarkuotų gumos gali neribotą laiką mokėti metalinę plokštelę. Tuo metu buvo manoma, kad elektros energija perduodama į atmosferą skysčių ir Voltos maniau panašiai. Matydamas, kad elektroforus galima saugoti įkrovimo mokslininkas nusprendė suskaičiuoti skaičių.

Iš Volta koncepcija

Kaip mokslininkas pažymi, jau 1778 jis gavo apie galimą skirtumą, kurį jis vadinamas įtempimas žvilgsnis - įtampa. Nuo 1775 Volta laikosi talpos CONCEPT - capacita, pratęsė savo mokytoją BECCARIA. Volta jau žino, kad elektroforus sugebėti kaupti mokestį, ragina prietaisas kondensatorius, ir nusprendžia patvirtinti praktikos teoriją. Priešingu atveju - rasti įtampos, pajėgumus ir apimtį (kieky) už santykius.

Volta prasidėjo su Leideno talpykla. Jis kaltinamas, kad nuo statinio generatoriumi ir bandė nustatyti kondensatoriaus energiją trimis būdais:

1. Stebimi gauti kibirkštis elektros lanku pagal įvairius dizaino Leidenas stiklainius kaltinamų tos pačios įtampos.
2. Išmatavo elektrostatiniai generatoriai trinties darbo kiekį, kol elektrometras rodmenis nepadaugėjo iki tam tikro lygio.
3. Išleidžiamos į Leideno talpykla lauke ir bandė juos palyginti gaminamos elektros šoką po laiko.

Visi aukščiau atvedė tyrėjus į keistų išvadų, kad didelė Leideno talpykla erdvus (pagal identiškų kvadratų elektrodų ir kitų sąlygų yra lygi). Tai tikriausiai susiję su lankinio išlydžio ore greitis dėl skirtingų paviršių kreivumo. Volta iškrovos jėga susijęs su elektros srovės greičiau teka skystis, šilčiau (pagal pojūčius) poveikis. Kaip rezultatas, Volta ją radau, kad tik potencialų skirtumas apibrėžiamas atsiradimo šoko procesą. Jis nusprendė, kad leistinoji įtampa matuojama dviem būdais:

1. Po statinio mokestis generatoriaus greičiui sumos.
2. Lyginant elektros šoko poveikį per tam Leideno talpykla patvirtinimo.

Volta nustatė, kad apmokestinimo Leideno talpykla tuščią Visu, šokas yra dvigubai mažiau. Lėtai (1782) Volta priėjo prie išvados, kad pirmiau pateiktos vertės yra susiję vienas su kitu: įtempimo x talpa ~ apkrova, šiuolaikiniame pasaulyje atrodo kaip U c = q arba C = q / U.

Volta išvadą, kad didesnė galia, kur už mažesnę įtampą turėti daugiau mokestį. Po išvadą, kad sukaupta skysčio kiekis yra tiesiogiai proporcingas plokščiu kondensatorius plokštės srityje. Kuri yra suderinama su dabartinėmis formules. Volta sutraukta žinias savavališkai laidininko (eksperimentavote strypai Leyden stiklainius). Keičiant atstumą tarp plokščių, nustatė, kad:

C ~ S / d.

Kas iš tiesų yra iš lėktuvo kondensatorius pajėgumo išraiška. Volta paaiškinti tuo, kad nuo atsparumo (atsparumo) priklausomybės tarp elektrodų buvimą, tai reiškia, orą. Keičiant atstumą, šis nustatymas sugeba būti įvairus abiem kryptimis. Tai šiek tiek neatitinka šiuolaikinių koncepcijų, tačiau Volta padėjo George Omu po 40 metų, kad tarp srovės ir įtampos santykius.

Tiesą sakant, matavimas yra atliekamas remiantis darbo srityje, eksponatas tik dėl įkrauti kondensatorių. Akivaizdu, kad sakė energinė vertė - vienas iš pirmųjų fizines savybes, naudojamų gauti analitines išraiškas.

matavimo vienetai

Energetika ir darbas paprastai yra matuojamas džauliais, elektros įtampa ir potencialas - voltais.

Ji paragino voltų potencialų skirtumas, kai juda vieneto teigiamą krūvį tarp kurių darbas atliekamas 1 Joule.

talpa kondensatorius

aukščiau parodyta, išreikšta Volta galia kondensatorius. Formulė bus reikalingas, kai apskaičiuojant energijos. Jėgos linijų kryptis nustatoma pagal Kulonas, pagal nuorodų iš sukamųjų svarstyklių, todėl fizikai galiausiai pareikšti savo formulę. Volta buvo arti elektros potencialo sampratą, negali atimti iš jo mentorių paminėjimas: Beccaria ir Cavendish. Ačiū minėtų fizika žmonių glaudžiai tapo atidžiau į magnetizmo ir elektros energijos.

Užimtumas elektriniu lauku

Elektrinis laukas yra vadinamas potencialą. Tai reiškia, kad jo stiprumas darbas neturi priklausyti nuo mokesčio trajektorija, tik nuo pradinės ir galutinės pozicijos energijos. Prisiminkite, pagal apibrėžimą:

Elektrinis laukas - šis klausimas, pagal kurį elektros mokesčiai bendrauti.

Elektrinis laukas yra taikomas tik elektros mokesčiams. Sukurta dviem būdais:

1. Elektriniai mokesčiai. Elektros linijų prasideda teigiamas ir baigiasi neigiamu krūviu.
2. magnetinį lauką keičiasi. Tai sukuria elektromagnetines bangas, kad yra naudojamas generatoriuje.

Kai jie sako, kad radiacijos prietaisai veikia žmogų, ir nurodo magnetinių ir elektrinių komponentų. Ypač pavojingas yra pirmoji, kuri yra tikrinami su dideliu sunkumų. Elektrinis laukas yra atsižvelgiama į mokyklos kursą fizikos, manoma, stacionarus ir jos linijų jėga yra lygiagrečios. Du pavyzdžiai:

1. Tarkime, įkrovimo juda išilgai lauko linijų nuotolinės l. Tada darbas yra pagal supaprastinta, kurio formulė A = Fl, kur F - jėga, veikianti į mokestį.
2. Tarkime, kad mokestis buvo perkeltas iš ankstesnio punkto dėl šališkumo. Taigi, kad projekcija kelias LB ant elektros linijos vėl l. Tiesiaeigiu dalis, deformacija kampas - V. Darbas apskaičiuojamas pagal formulę atsižvelgiant tiek į geometrinių santykius A = FlbcosB = a.

Šis paprastas atvejis yra lengva taikyti bet įtampos linijų forma. Šie viskas reiškia, kad elektros lauko darbų nepriklauso nuo trajektorijos ir, vadinasi, kuri yra lygi skirtumui lauko potencialą: A = P1 - P2. Formulė yra taikomos bet kurioje srityje. Pritaikyti posakį, pristatė elektros potencialo, kaip maitinimo bloko teigiamą krūvį koncepciją - f = f / Q1. Tada formulė į darbą priima kitokią nuomonę.

tarp dviejų taškų elektros įtampa yra vadinamas potencialų skirtumas tarp jų. Dauginant minėtą reikšmę iš atsakingas už kaip specifinį verte, mes gauti: A = (F1 - F2) q-= U q. Skersai lauko dydžio potencialas yra:

p q / 4 Pi ε r,

kur q - suma apmokestinimo generuojančio srityje; ε - dielektrinė konstanta terpės (oro arba vakuuminis yra vienybė); Pi = 3.14; R - atstumas nuo tos vietos, iš minėto mokestis. Formulė netinka visais atvejais, yra pavyzdinis. Priimtinas kreipėsi į atsakingas paskirstyta ant sferos paviršiaus, ir taškų, kurie nepatenka minėto paviršiaus.

Lauko stiprumas plokščio kondensatorius

Fizikos, atlygis visada atliekamas remiantis lėktuvo kondensatorius Pavyzdžiui, ji tiesiog atsitinka. Srityje vienodo kondensatorius tiksliai atitinka, kad aprašyta aukščiau.

Tegul ant plokščių yra tam tikras mokestis. Akivaizdu, kad tai suma yra tie patys, bet skirtingi ženklai. Darbas perkėlimo çkrovos tarp elektrodų yra lygus A = F Rd, kur vidutinis skirtumas plotis D. Formulė tiesiogiai veda prie intensyvumą: A = El qd = U q (cm. aukščiau). Todėl, galime rašyti, kad E = U / d.

Lauko stiprumas rodo jėgą, su kuria įrenginys veikia mokestį taško.

Iš įkrautas kondensatorius energijos

Dabar apsvarstyti, kaip apskaičiuoti energijos įkrovimo kondensatoriaus metu. Turime prisiminti formulę potencialą sukurtą mokestį taško. Tai galima pastebėti, kad jis mažėja tiesiškai atstumą. Tačiau šiuo atveju, pirmasis ir teigiamas mokestis yra ant antros plokštės ir antros neigiamos ir priešais. Todėl, kaip atsižvelgiant į jėgos linijos kryptimi judėjimo nurodyta tokį vaizdą:

1. teigiamą krūvį potencialūs lašai.
2. Galimas neigiamą krūvį didėja.

Ir pokyčio rodiklis yra tas pats. Todėl, vienodo kondensatorius tarp potencialaus srityje plokščių nekeičia. Dabar prisiminti, iš kurios ji priklauso. Tuo atveju, jei tiriami kiekiai yra pastovus, išskyrus mokestį sukaupta ant plokštelių po Sužadinimo. Taigi potencialas palaipsniui didėja ir tiesiškai priklausoma nuo mokesčio, su nebesvarbus tvarkaraštis tinkamo proceso. Pasirodo tiesią liniją.

Tai reiškia, kad iš pradžių potencialas yra lygus nuliui, tada padidėja iki tam tikros ribos. A potencialių mokesčių skaičiaus grafikas būtų tiesi linija (laikas eina eksponentą). Dabar paaiškinti, kodėl buvo padaryta išvados:

1. Yra žinoma, kad energija yra išreiškiama darbo išeikvota.
2. Taip, tai yra leidžiama rašyti formulę W = U q. Atrodo lengva, nes mokestis yra susijęs su pajėgumų, bet kas yra įtampa? Jis priminė, kad kondensatorius auga eksponentiškai įkrovimo metu. Paimkite laiko integralas? Fizikai jau išspręsta problema.
3. Potencialus (įtampa) yra tiesiškai priklausomi nuo mokesčio, galime daryti išvadą, kad bendras veikimas vidurkio yra tai, kad, kai tiesi linija yra sumažinama iki divizijos iš 2.

Rezultatas: W = U q / 2. Dabar pakeisti čia išraišką gautą Alessandro Volta, ir iš: W = C U2 / 2. Gautas išraiška ir buvo naudojama skaičiuojant.

matas įkrauta kondensatorius energijos

Skaičiuojant elektros filtro grandines ir kitų elektros filtrai stovi nustatant nominalų problemą. Atrodo pakankamai imtis dažnių rezonansinis kontūras formulę, bet paprastumas yra apgaulingas. Tai lengva patikrinti, kad tas pats atsakymas atitinka vertybių rinkinys. Kuri pasirinkti?

Kuo didesnis energijos šaltinis, maitinimo įrenginys, tuo didesnis energijos čia vyksta laiko vienetą. Dėl kondensatorius priklauso nuo įtampos ir talpos kvadrato, dėl droselio - iki elektros srovės ir induktyvumas. Klausos vieno laikotarpio svyravimai šis skaičius yra lengva susieti į valdžią kaip per laiko vienetą atlikto darbo.

Kaip rezultatas, inžinierius galės pasakyti apie tai, kaip didelės talpos reikia konkrečiu atveju. Skaičiavimas atliekamas pradžių iki įkrauta kondensatorius energijos.

Panašių pasitaikytų, bet kuriame grandinė. Kondensatoriai naudojami filtruoti ir galvaninis atskyrimas turi lengvai praeiti norimą dažnį ir bus talpi, o ne tapti sistemoje kliūtimi.