Condensator placă

condensator plat - simplificarea fizică, a luat la începutul studiilor timpurii de energie electrică, care este o structură în cazul în care suprafețele de electrozi sunt în uniformă în orice moment sunt paralele.

formulă

Oamenii cauta formule care descriu capacitatea unui condensator plan. Citiți mai jos fapte interesante și puțin cunoscute, semne matematice uscate sunt de asemenea importante.

În primul rând a identificat capacitatea de Volta condensator plat. În posesia sa nu a fost încă valoarea - diferența de potențial, numită tensiune, dar om de știință intuitiv corectă a explicat fenomenul. Amploarea numărului de taxe, interpretat ca cantitatea de atmosfera de fluid electric - nu destul de bine, dar se pare să fie adevărat. Potrivit condensator plat capacitate Outlook exprimat este raportul dintre volumul de lichid electrice acumulate la diferența de potențiale atmosferice:

C = q / U.

Formula este aplicabilă oricărui condensator, indiferent de structura. Recunoscut ca universale. Special concepute pentru capacitatea condensatoarelor plate formula, exprimată în termeni de proprietăți ale materialului dielectric și dimensiunile geometrice:

În această formulă, S semnifică electrozi prin zona, care se calculează ca produsul dintre părți, și d - indică distanța dintre electrozi. Alte simboluri - constante dielectrice (8854 pF / m) și constanta dielectrică a materialului dielectric. condensatori electrolitici au o astfel de capacitate mare pentru un motiv bun: soluția se separă de stratul de oxid metalic conductiv este extrem de subțire. Prin urmare, d este minimul. Singurele negative - condensatoarelor electrolitice polare, acestea nu pot fi conectate la circuitul de curent alternativ. În acest scop, pe anod sau catod, sunt marcate cu semnul plus sau minus.

condensatoare plate sunt rare astăzi, este cea mai mare parte tehnologia membranelor microscopice, a declarat suprafețe de rasă este considerată dominantă. Toate elementele active și pasive sunt formate printr-un ecran pentru a forma un fel de film. inductoare plate, rezistențe și condensatoare sunt aplicate sub formă de paste conductive.

Material depinde de capacitatea dielectrică, fiecare structură proprie. Se crede că materialul amorf este de dipoli neorientat, The elastic fortificata din locurile lor. Atunci când un câmp electric extern sunt ghidate de-a lungul reversibil liniile de slăbire tensiune. Ca urmare, taxa se acumulează până când procesul se oprește. Deoarece puterea de electrozi dipoli se întoarce la locul, făcând posibilă un nou ciclu de lucru. Deci, acesta funcționează un condensator electric plat.

din istorie

În primul rând a început să exploreze marea acumularea de sarcina Alessandro Volta. Raportul Societății Regale în 1782, pentru prima dată și-a exprimat condensator cuvântul. În înțelegerea Volți elektroforus reprezentând două plăci paralele, pompate de fluid electric eter.

În cele mai vechi timpuri, toate cunoștințele a coborât la opinia oamenilor de știință, în cazul în care atmosfera Pământului conține ceva care nu este definit dispozitive. Participarea electroscoapelor elementare în măsură să determine semnul taxei și existența acesteia nu oferă o indicație a valorii. Oamenii de știință pur și simplu frecat cu suprafața corpului de blană și o tavă pentru cercetare în zona de influență a dispozitivului. Gilbert a arătat că interacțiunile electrice și magnetice devin mai slabe cu distanța. Oamenii de știință aproximativ știa ce să facă, dar studiile nu au progresat.

Ipoteza energiei electrice atmosferice sugerat de Benjamin Franklin. El a investigat în mod activ fulger și a ajuns la concluzia că acestea sunt manifestări ale aceeași forță unită. Lansarea unui zmeu pe cer, el a pus împreună un fir de jucărie de mătase la pământ și am privit arc. Este experimente periculoase, și-a riscat în mod repetat, Benjamin viața de dragul științei. fir de mătase conduce electricitatea statică - este dovedit de Stephen Gray, mai întâi adunat în 1732 un circuit electric.

În 20 de ani (1752), Benjamin Franklin a propus construirea primei paratrăznet, de protecție la trăsnet realizat clădirile din apropiere. cred că doar despre asta! - în primul rând am așteptat arsurile de la casa de impact accidentale. Benjamin Franklin a propus un tip numit sarcină pozitivă (de sticlă), iar al doilea negativ (rășină). Deci, fizicienii au fost induși în eroare cu privire la adevărata direcția de mișcare de electroni. Dar, în cazul în care se va efectua o opinie diferită, atunci când în 1802, pe baza experienței de ruși Petrova a văzut că anodul este format fosa? În consecință, particulele de sarcină pozitivă sunt transferate la catod, dar în realitate sa dovedit ioni de plasmă de aer.

Până la începutul volt studiului fenomenelor electrice deja cunoscute, sarcini statice și faptul că acestea au cele două personaje. Oamenii au crezut cu încăpățânare că „fluid“ este preluat din aer. Această idee a determinat experimente cu frecare de păr de culoarea chihlimbarului, nu reproductibile sub apă. Prin urmare, a devenit logic să presupunem că energia electrică poate avea loc numai din atmosfera Pământului, care, desigur, nu este adevărat. De exemplu, multe soluții investigate Humphrey Davy, conduce curentul electric.

Prin urmare, motivul este diferit - prin frecare forța de frecare chihlimbar sub apă a scăzut în zeci sau sute de ori, iar taxa este disipată de volumul de lichid. Prin urmare, doar procesul ineficient. Astăzi, fiecare miner știe că uleiul este electrificată prin frecarea cu țeava fără aer. În consecință, atmosfera pentru „fluid“ nu este considerată o componentă obligatorie.

Cel mai mare condensator placa din lume

Un astfel de mod sistematic, dar este în mod fundamental interpretări greșite nu au încetat să Volta pe calea de cercetare. El a studiat din greu elektroforus generatorului perfect al timpului. A doua a fost o minge de sulf Otto von Guericke a inventat un secol mai devreme (1663). Design-ul său sa schimbat puțin, dar după descoperirea taxa Stephen Gray a început să decoleze cu ajutorul ghiduri. De exemplu, în metalul mașinii electrostatic sunt folosite pieptene-convertoare.

Pentru o lungă perioadă de timp oamenii de știință au fost swinging. Electrostatic mașină 1880 are dreptul de a fi considerat primul generator de descărcare puternic vă permite să obțineți un arc, dar adevărata putere a electronilor atins în Van de Graaff (1929), în cazul în care diferența de potențial al unității megavolt. Pentru comparație - nor furtuna, potrivit Wikipedia, detectează potențialul față de pământ în unități gigavolt (trei ordine de mărime mai mare decât în ​​mașina umană).

Pe scurt, cu un anumit grad de certitudine spun că procesele naturale sunt folosite ca principiu acțiunea de electrificare prin frecare, lovire și alte tipuri, și ciclon puternic, este cea mai mare a cunoscut plat condensatoare. Fulger arată ce se întâmplă atunci când dielectric (atmosfera) nu poate rezista la diferența de potențial și pauzele aplicate. Exact similare se întâmplă într-un condensator plat, creat de om, în cazul în care tensiunea este excesivă. Detalierea ireversibil dielectric solid, și un arc electric este adesea cauza de electrozi de topire și defalcare mașină.

Elektroforus

Deci, Volta a preluat studiul de modele ale proceselor naturale. Elektroforus a apărut pentru prima dată în 1762, proiectat de Johann Karl Wilcke. Un dispozitiv cu adevărat populară devine după rapoartele Volta Royal Society (mijlocul anilor '70 ai secolului al XVIII-lea). Volta a dat instrumentul numele actual.

Elektroforus capabile să acumuleze o încărcare electrostatică format prin piesa de cauciuc strat de frecare. Se compune din două plane, electrozi paraleli reciproc:

• Partea de jos este o bucată subțire de cauciuc. Grosimea aleasă din motive de eficiență a aparatului. Dacă vom alege o bucată de o parte solidă, semnificativă a energiei va fi acumulată în dielectric pe orientarea moleculelor sale. Aceasta este sărbătorită în condensator plat modern, unde dielectric este plasat pentru a crește elektroomkosti.
• Placa superioară subțire de oțel este pus pe partea de sus, în cazul în care taxa acumulat deja frecare. Datorită influenței sarcină negativă în exces este format pe suprafața superioară sunt îndepărtate de pe comutatorul de legare la pământ, astfel încât atunci când două plăci nu au avut loc undocking de compensare reciprocă.

Principiul de funcționare al condensator paralel placa este deja clar. Un operator freacă strat de cauciuc, lăsând o sarcină negativă. Partea de sus bucată de metal este pus. Datorită rugozitatea suprafeței mari nu sunt în contact, dar sunt distanțate unul de altul. Ca rezultat, influența metalului electrificată. Electronii sunt respinși de încărcare de suprafață din cauciuc și du-te la planul extern, în cazul în care operatorul le elimină prin legare la pământ atingere ușoară de moment.

Partea de jos a plăcii metalice rămâne încărcată pozitiv. Când undocking cele două suprafețe, acest efect este reținută în materialul se observă deficit de electroni. Si mult scânteie, dacă atingeți o placă de metal. Această experiență a permis pe un singur cauciuc taxa prodelyvat de sute de ori, rezistența de suprafață statică este extrem de mare. Aceasta nu permite taxa să curgă. Demonstrand experimentul descris, Volta a atras atenția lumii științifice, dar studiile nu s-au mutat mai departe, cu excepția descoperirilor lui Charles Coulomb.

In anul 1800, Alessandro dă un impuls pentru dezvoltarea cercetării în domeniul energiei electrice, a inventat celebra sursa de alimentare voltaic.

Design-ul condensatorului plat

Elektroforus este construit din condensatoare primele planare. plăcile sale sunt capabile să stocheze doar o sarcină statică, altfel este imposibil de a electriza de cauciuc. Suprafață magazine electroni extrem de lungi. Volta a sugerat chiar și pentru a le elimina printr-o radiație ultravioletă de aer sau lumânare flacără ionizată de la soare. Astăzi, fiecare elev știe că fenomenul se face cu apă. Cu toate acestea, elektroforus apoi trebuie să se usuce.

În lumea de astăzi, placa de fund a fost acoperită cu teflon sau plastic. Ei sunt bine câștigă încărcare statică. Dielectrică devine aer. Pentru a merge la construirea unui condensator moderne, este necesar atât pentru a face plăci de metal. Apoi, în cazul în care o electrificare taxa răspândit în al doilea, iar în cazul în care celălalt terminal este împământat, energia stocată este stocată o anumită perioadă de timp.

electroni Margin depinde de materialul dielectric. De exemplu, se găsesc printre condensatori moderne:

1. Mica.
2. Air.
3. Electrolitica (oxid).
4. Ceramică.

În numele pus material dielectric. Compoziția depinde în mod direct de capacitatea care poate fi crescut de mai multe ori. dielectrici Rol explicat mai sus, parametrii lor sunt determinate direct structura materiei. Cu toate acestea, multe materiale cu performanțe ridicate, nu reușesc să folosească din cauza inaptitudinii lor. De exemplu, apa are o constantă dielectrică ridicată.