Elektrisk kapasitans kondensator - en fysisk størrelse som karakteriserer prosessen med å lade ledere adskilt av et dielektrisk lag. Bruker mange matematiske beregninger, er merket på produktet.
formel
Elektrisk kondensatorens kapasitans er vanligvis uttrykt ved strømpe på en ladning q ved en påtrykt spenning U på denne måte:
C = q / U.
Opprinnelsen av formelen - enigma. Den eneste kjente: Fra Gauss' læresetning av den elektriske feltstyrke finne elektriske kondensatorens kapasitans. Som tilbrakte beregning, aldri sagt. Fysisk mengde farad opprinnelig GHS-systemet var fraværende, i 1861 innførte en egen kommisjon dannet av fysikere.
Ifølge anekdotiske bevis, den første elektriske kondensatorens kapasitans bestemmes som laget betingelsene i hverdagen. Mean Alessandro Volta. Sen 70 (XVIII-tallet), har vitenskaps gitt problemstilling sett: elektrisk kapasitans kan uttrykkes i form av den lagrede ladning, den spenning som påtrykkes elektrodene.
I tillegg er ofte klarer å finne en formel av en plan kondensator elektrisk kapasitet:
Forfatteren unngår dommeren som behandlet beregningsuttrykk. Logisk sett svært få som er interessert i elektrisk kapasitet flat kondensatoren før fødselen Polak oppfinnelsen. Leidnerflaske annerledes fordele kostnader. Resonnement fører til begynnelsen av XX århundre. Kanskje problemet er håndtert Tesla, Hertz. Med mindre sannsynlig - Popov.
Familier er navngitt på kriteriene interesse ac. Tesla studerte elektriske sikkerhetsspørsmål, over en avstand, designede motorer. Hertz og Popov undersøkt antenne bevisst avstemt på en bestemt bølgelengde, som er lettere å få ved å anvende et oscillerende krets. Følgelig er forskere som kreves for å få en idé om den elektriske kapasiteten til kondensatoren, induktorer.
James Maxwell, Lord Kelvin, William Weber betalt mye oppmerksomhet til forbedring av et enhetlig system for måling av fysiske størrelser. Sannsynligvis noen hadde en hånd i studiet av kondensatorer. En ting er klart - i historien av verden for naturvitenskap masse av blindsoner når det gjelder russisk-språklige kilder. Portal VashTehnik en av de første til å begynne å publisere den nyeste forskningen innen den riktige forståelse av hendelsene.
historien
Utålmodige lesere rapportert: Alessandro Volta innført riktige betegnelsen kapasitet. Det er ikke kjent nøyaktig, brukt noen før, men i sitt arbeid den italienske vitenskapsmann, kaller elektroforus kondensator gjelder samtidig begrepet kapasitet. Som fartøyet der du kan "helle" ansvaret for fartøyet. Kondensator krever likheten med dampavsetningsprosess: langsomt vi skrive inn en vilkårlig mengde elektrisitet. Av og store, er dette sant.
Uttrykket kondensatoren
Historisk sett blir den første kondensator betraktet som en leidnerflaske. Tvister fortsatt gå, som oppfant enheten, fordi de to forskerne, unngikk entusiastiske hendelser gjør nøyaktig oversikt. En ting er sikkert - anordningen elektriske kapasitet kunne ikke måles, var det ingen tilsvarende betegnelsen "elektriske kondensatorens kapasitans."
Screen trykte versjonen av avhandlingen Volta, 1782
Innførte begrepet maktesløs Uttal tidligere enn Alessandro Volta i 1782, rapportering Royal Society forskning innen elektrostatikk å forstå opprinnelsen til elektrisitet. Det er kjent for de neste fem årene, Luigi Galvani åpne "dyr strøm", Volta førte direkte til opprettelsen av det første batteriet. Rapportering til det offentlige, den unge forskeren fratatt sa kunnskap, skinner prøver å finne ut hvor avgift vises. Sier noe sånt som dette: "Det er for tiden en rekke bevis for eksistensen av atmosfærisk elektrisitet. Folk er maktesløse til å finne spor av tilstedeværelse. Sannsynligvis betyr: av electroscopes for svake, ute av stand til å forstå en slik delikat sak. Følgelig, behovet for å finne en måte å ta bort fra luft vibes. "
Utføre sa Alessandro Volta tilbyr en enhet kalt elektroforusom (må ikke forveksles med en elektrostatisk maskin). Enheten tar væsker leder atmosfærisk (luft). Prinsippet om å tjene Volta ligner kondens prosessen: samle elektrisitet.
Elektroforus
elektroforus West kaller kapasitiv generator. Ovennevnte gjør det mulig å tro: denne definisjonen klamret takket skrevet av britiske Royal Society Volta. Enheten oppfunnet av en annen mann - en svensk fysiker John Clark Fork. Det skjedde to tiår tidligere - i 1762.
Nå vurderes det om populariteten til instrumentet ga Volta, ringer evig pet elektrisitet generator. Også i hovedsak korrekt, gni gummi kan være tusenvis av år. Mer "kondensator" minnes (se. Fig.) Heftig trykking. Ovenfra, i tillegg til de viktigste sentrale penner, står side - fjerning av negative potensial. Vi ser tre lag:
- Substratet er valgfri, er det limte dekk.
- Tynt gummilag virker som en gnist legeme ved friksjon.
- Top - tynn metallplate, er forsynt med to håndtak, en (sentrale) isolert.
Utseende elektroforusa
Komme i gang, må du fjerne "print", gni gummi strøk. Så glatt disken er satt tilbake. Området for kontakt med gummien er lav på grunn av tilstedeværelsen av ruhet, blir en positiv ladning anskaffet snart. Det er nødvendig å vente. Operatør for et kort øyeblikk grunnlag dekke sidehåndtak, fjerne negativ ladning, forblir bunnen positive. Med en hånd berøre metallet kan høres godt hørbar knitrende. Gummi etter løfte lokket har et overskudd av elektroner, slik at å gjenta opplevelsen flere ganger (vanskelig å tro, noen kilder snakker om hundrevis av repetisjoner).
Leselig kroppen, brått å trekke isolasjonshåndtak, er operatøren statisk elektrisitet. Oppfinnelsen er en revolusjonerende, bemerkelsesverdig, dukket opp i et par år etter opphevelsen av heksejakt. I henhold til oppstillingen av Volta, en sirkel av gummi gjøres så tynn som mulig i løpet av en 50-på en tomme. Kan ikke få det beste resultatet. Ark metallplate blir effektivt. Ellers må vi vente lenge fylling volum dirigent. Den vanlige folk, "kondensator" refererer til gummi kake. Pai belagt med et metall fylling.
Er elektroforus er en uuttømmelig kilde til energi? Under ideelle forhold, selv om det vanskelig å tro. Negativ ladning gummi polariserer metallplaten, noe som skaper et potensiale. Ekstrudert på den ytre overflate av elektroner fjernet jord berøring. Det gjenstår å separere komponentene i elektroforusa. Ødelegge den positive ladningen av berøring, høre lyden av Skip gnist, kan du re-starte opplevelse.
Elektroforus virkelig ser ut som en kondensator. Etter fjerning av overskuddet av negativ ladning blir faktisk i nevnte anordning. Lenge kondensatoren kan ikke lagres fordi elektroner med gummi gradvis vil strømme ned til metallet. Anordningen er utladet. Faktisk, gummi, metall adskilt fra hverandre ved hjelp av luft som tjener som et dielektrikum. I stedet for å bruke forskjellige gummi polymerer, slik som teflon.
Det gjenstår å merke seg: i den tiden av Volta ikke visste metoder for å bli kvitt den statiske gummi kostnad. "Vendt" kondensator kan lagres i lang tid belastning av elektroner. Volta tilbyr for tømming av prøven er plassert under strålene fra solen, eller kunne flytte ved siden av et brennende stearinlys. Etter flamme ionisert elektronene forlater kondensatoren. I dag, er det klart, vaske gummi nok til å spore vært statisk. Å arbeide behovet for å re-tørke.
leidnerflaske
Det antas at Felix Savary oppdaget resonanskrets oscillasjoner. Tømming av en leidnerflaske gjennom tvunnet tråd av kobber ble observert ujevn vridning av kompasset. I 1826, da Storbritannia, Frankrike, Tyskland, Italia delvis febrilsk forsket nytt fenomen, innføring i den vitenskapelige verden Ørsted.
Historien om leidnerflaske kan finnes i de respektive gjennomgang. Det må sies, ingen har virkelig prøvd å forstå hva elektrisk kapasitans av kondensatoren. Det er ikke nødvendig for åpenbare grunner: leidnerflaske hovedsakelig brukt akademia, løse spesifikke problemer. Erfaring Felix Savary lang gå ubemerket hen ...
I 1842, den oscillerende krets, elektriske kapasiteten til kondensatoren tok opp vår gamle venn, Sir Joseph Henry, oppfinneren av det elektromagnetiske relé, en elsker av telegrafen. Jeg satt ut skriftlig etter testing bemerker Savary praksis:
"Den anomali, som fortsatt er så lenge uten en forklaring, som ved første øyekast virker i strid med eksisterende vår teori om elektrisitet og magnetisme, etter nøye studie jeg refererte til de hittil ukjente fenomener. Utslipp er merkelig (i motsetning til Franklin teori), følelsen av at, som kommer ut av bankene, væske begynner å vandre frem og tilbake. Sett krefter innrømme prosessen begynner på vanlig måte, da der er en endring av retning hver gang amplituden blir mindre ettersom bevegelsen forsvinner helt. Angivelig, kan fenomenet i dag ikke kan forklares med fysikk møtte ham (Savary), men var maktesløs. "
Selvfølgelig, forskere er ikke interessert i elektrisk kapasitans av kondensatoren - tanker absorberes anomalier som ønsker å utforske. Fem år senere, lese rapporten Henry fysikeren Helmholtz på møtet i Physical Society of Berlin, sier han:
"Gjennom elektrolyse merker uvanlige svingninger. En følelse vibrasjoner prosessen fortsetter inntil den selv vis viva forsvinner permanent absorbert totale motstanden i kretsen. Inntrykket er på en bane av strøm som flyter to motsatte retninger, den øverste tar den ene eller den andre ".
Sette en stopper for tvister berømte William Thomson, Lord Kelvin forlovet. Matematisk undersøke de prosesser som er angitt i kjeden er det selvsagt to ting: den elektriske kondensatorens kapasitans og induktans kveilet kobbertråd. Arbeid På Forbigående elektrisk strøm bli en klassiker. Selv om Herren Thomson kaller elektro induktans kapasitans, betyr formelen entydig. Den første forskeren nevnte energi overføres mellom kondensatoren og induktoren, gradvis falming til aktiv motstandskrets.
Den formel som er vist i figuren angitt i moderne verdier, en standard notasjon. C - elektriske kondensatorens kapasitans, L - induktansen til spolen, q - fyllingsmengde, I - kretsen. Andre symboler refererer til driften av differensiering. Begrepet induktans innført mye senere - i 1886 av Oliver Unit. Formelen for resonansfrekvensen, som er avhengig av den elektriske kapasiteten av kondensatoren og induktorer, avledet James Clerk Maxwell i 1868 år.
