Elektrisk kapacitans kondensator - en fysisk kvantitet som karakteriserar processen för laddning ledare åtskilda av ett dielektriskt skikt. Använder många matematiska beräkningar, markeras på produkten.
formeln
Elektrisk kapacitans hos kondensatorn uttrycks vanligen genom lagra upp en laddning q vid en pålagd spänning U på detta sätt:
C = q / U.
Ursprunget formeln - gåta. Den enda kända: Från Gauss sats på den elektriska fältstyrkan hitta elektrisk kapacitans hos kondensatorn. Som tillbringade beräkning, aldrig sagt. Fysisk kvantitet Farad ursprungligen GHS-systemet var frånvarande, 1861 infördes en särskild kommission som bildas av fysiker.
Enligt anekdotiska bevis, den första elektriska kapacitansen hos kondensatorn bestäms som myntade termerna i vardagen. Mean Alessandro Volta. Sent 70:e (XVIII), har den vetenskapsman given frågeställning uppsättning: elektrisk kapacitans kan uttryckas i termer av den lagrade laddningen, den spänning som appliceras på elektroderna.
Dessutom ofta lyckas hitta en formel av en plan kondensator elektrisk kapacitet:
Författaren undviker domare som behandlas beräkningsuttryck. Logiskt sett mycket få människor är intresserade av elektrisk kapacitet platt kondensator före förlossningen Polak uppfinning. Leyden burk annorlunda fördela avgiften. Resonemang leder till början av XX-talet. Kanske frågan behandlas Tesla, Hertz. Med mindre troligt - Popov.
Familjer namnges på kriterierna av intresse ac. Tesla studerade elsäkerhetsfrågor över ett avstånd, utformade motorer. Hertz och Popov sökte antennen medvetet avstämd till en viss våglängd, som är lättare att erhålla genom att applicera en oscillerande krets. Följaktligen forskare måste ha en uppfattning om den elektriska kapaciteten hos kondensatorn, induktorer.
James Maxwell, Lord Kelvin, William Weber betalat mycket uppmärksamhet till förbättring av ett enhetligt system för mätning av fysikaliska storheter. Förmodligen någon hade ett finger med i studiet av kondensatorer. En sak är klar - i världshistorien för naturvetenskap massa blinda fläckar när det gäller ryskspråkiga källor. Portal VashTehnik en av de första att börja publicera den senaste forskningen inom området för korrekt förståelse av händelserna.
berättelse
Otåliga läsare rapporterade: Alessandro Volta infört korrekta termen kapacitet. Det är inte känt exakt använde någon tidigare, men i sitt arbete den italienska vetenskapsmannen, ringer elektroforus kondensator samtidigt tillämpar begreppet kapacitet. Som fartyget där man kan "hälla" laddningen av fartyget. Kondensatorefterlyser likheten med förångningsdeposition process: långsamt skriver vi en godtycklig mängd el. I stort sett är detta sant.
Termen kondensator
Historiskt sett är den första kondensatorn vara en Leyden burk. Tvister går fortfarande, som uppfann enheten, eftersom de två forskare, entusiastiska händelser undvek att göra noggranna register. En sak är säker - anordningen elektriska kapaciteten kunde inte mätas, det fanns ingen motsvarande termen "elektrisk kapacitans hos kondensatorn."
Screen tryckta versionen av avhandling Volta, 1782
Myntade uttrycket maktlös Uttala tidigare än Alessandro Volta 1782, rapporterar Royal Society forskning inom elektrostatiska att förstå ursprunget till el. Det är känt, för de kommande fem åren, Luigi Galvani öppna "animal el", Volta ledde direkt till skapandet av det första batteriet. Rapportering till allmänheten, ung forskare berövas sade kunskap, lysande försöker räkna ut var avgiften visas. Säger något så här: "Det finns för tillfället en hel del bevis på förekomsten av atmosfäriska elektricitet. Människor är maktlösa att finna spår av närvaro. Förmodligen betyder: från Elektroskop för svag, oförmögna att förstå en sådan känslig fråga. Följaktligen behovet hitta ett sätt att ta bort från luft vibbar. "
Utföra nämnda, erbjuder Ales Volta en enhet som kallas elektroforusom (ej att förväxla med en elektrostatisk maskin). Enheten tar vätskor ledaren atmosfärs (luft). Principen att tjäna Volta liknar kondens process: att samla in el.
Elektroforus
elektroforus West kallar kapacitiv generator. Ovanstående gör det möjligt att tro: denna definition klängde tack skrivna av brittiska Royal Society Volta. Enheten uppfanns av en annan man - ett svenskt fysikern John Clark Fork. Det hände två årtionden tidigare - år 1762.
Nu ansåg populariteten av instrumentet gav Volta, ringer evig husdjur elgenerator. Också i huvudsak korrekt, gnugga gummit kan vara tusentals år. Mer "kondensator", minns (se. Fig.) Rejäl tryckning. Från ovan, förutom den viktigaste centrala pennor, står sida - borttagning av negativ potential. Vi ser tre skikt:
- Substratet är valfritt, är det limmade däck.
- Tunt gummiskikt tjänar som en elektrifierande kropp genom friktion.
- Topp - tunnplåt, försedd med två handtag, en (central) isolerats.
utseende elektroforusa
Komma igång, måste du ta bort det "print", gnugga gummi päls. Sedan smidig disk sätts tillbaka. Området för kontakt med gummi är låg på grund av närvaron av råhet, är en positiv laddning förvärvade snart. Det är nödvändigt att vänta. Operatör för ett kort ögonblick skäl täcker sidohandtag, ta bort den negativa laddningen, botten fortsatt positiv. Med ena handen kan höras väl hörbar sprakande röra metallen. Gummi efter att lyfta locket har ett överskott av elektroner, gör det möjligt att upprepa upplevelsen flera gånger (svårt att tro, vissa källor talar om hundratals repetitioner).
Dekryptering kroppen, plötsligt dra isolerande handtaget är operatör statisk elektricitet. Uppfinningen är en revolutionerande, anmärkningsvärt, dök upp i några år efter upphävandet av häxjakten. Enligt uttalandet av Volta, en cirkel av gummi gjord så tunn som möjligt inom en 50:e av en tum. Det går inte att få det bästa resultatet. Plåt blir effektivt. Annars kommer vi att få vänta länge fyllningsvolym ledare. Vanligt folk "kondensator" avser gummi kaka. Paj belagd med en metall fyllning.
Är elektroforus är en outtömlig energikälla? Under idealiska förhållanden, men svårt att tro. Negativ laddning gummi polariserar metallplattan, vilket skapar en potential. Extruderas på den yttre ytan av elektroner som avlägsnats jord touch. Det återstår att separera komponenterna i elektroforusa. Att förstöra den positiva laddningen av beröring, höra ljudet av Skip gnista kan du starta om erfarenhet.
Elektroforus verkligen ser ut som en kondensator. Efter avlägsnande av överskottet av negativ laddning blir faktiskt i anordningen. Lång kondensator kan inte lagras eftersom elektroner med gummi gradvis rinna ner till metallen. Anordningen är urladdat. I själva verket, gummi, metall separerade från varandra av luft som tjänar som ett dielektrikum. Istället för att använda olika gummipolymerer, såsom Teflon.
Det återstår att notera: i tiden av Volta visste inte metoderna för att bli av med gummi statisk laddning. "Inför" kondensator kan lagras under lång tid belastning av elektroner. Volta erbjuder för lossning provet placeras under solens strålar, eller kan flytta bredvid ett brinnande ljus. Efter flame joniserade elektroner lämnar kondensorn. Idag är det klart, tvätta gummi nog att spår förblev statiska. Att arbeta behovet av att åter torr.
LEYDNERFLASKA
Man tror att Felix Savary upptäckte resonanskrets svängningar. Utmatning av ett Leyden burk genom den tvinnade strängen av koppar observeras oberäkneligt skevning av kompassen. Under 1826, när Storbritannien, Frankrike, Tyskland, Italien delvis febrilt forskat nytt fenomen, införsel till den vetenskapliga världen Oersted.
Historien om Leyden burken kan hittas i respektive granskning. Det måste sägas, ingen har verkligen försökt att förstå vad den elektriska kapacitansen hos kondensatorn. Det är inte nödvändigt av uppenbara skäl: Leyden burk används främst den akademiska världen, lösa specifika problem. Erfarenhet Felix Savary lång gå obemärkt förbi ...
År 1842, den oscillerande kretsen, elektrisk kapacitet kondensorn tog upp vår gamle vän, Sir Joseph Henry, uppfinnaren av det elektromagnetiska reläet, en älskare av telegrafen. Jag anges skriftligen efter testning konstaterar Savary praktiken:
"The anomali, som förblir så länge utan en förklaring, som vid första anblicken verkar mot den befintliga vår teori om elektricitet och magnetism, efter noggrann undersökning jag hänvisade till den hittills okända fenomen. Discharge är konstigt (i motsats till Franklin teori), känslan av att, som kommer ut ur bankerna, vätske börjar vandra fram och tillbaka. Sett krafterna medger processen börjar på normalt sätt, då det finns en viss riktningsförändring varje gång amplituden blir mindre när rörelsen tonar ut helt och hållet. Uppenbarligen kan fenomenet idag inte förklaras med fysik träffade honom (Savary), men var maktlös. "
Självklart forskarna är inte intresserade av elektriska kapacitansen hos kondensatorn - tankar absorberade avvikelser som vill utforska. Fem år senare, läst rapporten Henry fysikern Helmholtz vid mötet i Physical Society of Berlin, säger han:
"genom meddelande elektrolys ovanliga fluktuationer. En känsla vibrationer process fortsätter tills den själv vis viva försvinner permanent absorberade totala kretsmotståndet. Intrycket är på en väg av ström som flyter två motsatta riktningar, den översta tar ena eller det andra. "
Sätt stopp för tvister berömda William Thomson, trolovad Lord Kelvin. Matematiskt undersöka de processer som anges i kedjan finns det uppenbarligen två saker: den elektriska kapacitansen hos kondensatorn och induktansen hos den lindade koppartråd. Arbetet med Transient elektriska strömmar bli en klassiker. Även om Lord Thomson ringa elektro induktans kapacitans, vilket betyder formeln entydiga. Den första vetenskapsman nämnda energi överförs mellan kondensatorn och induktorn, gradvis bleknar till aktivt motstånd krets.
Formeln som visas i figuren som ges i moderna värderingar, en standardnotation. C - elektriska kapacitansen hos kondensatorn, L - induktansen hos spolen, q - laddningsmängd, I - kretsström. Andra symboler avser driften av differentiering. Termen induktans infördes långt senare - 1886 av Oliver Heaviside. Formeln för resonansfrekvensen, som beror av den elektriska kapaciteten hos kondensatorn och induktorer, härledd James Clerk Maxwell i 1868 år.
