Къде е енергията на електрическото поле на кондензатора

Оставени на себе си, две със същото име електрически заряд не искат да имат нещо общо помежду си. Те летят далеч колкото се може по-бързо. Така, ако частиците са принудени да се движат един към друг (както се случва, например, когато натрупването на зареждане), те напълно устои това и да се увеличи концентрацията на плътност заряд в проводник, определена енергия трябва да бъде изразходвано.

В статично състояние тази енергия не се използва и се изгубва безвъзвратно. Тя се съхранява под формата на електрическо поле - един вид напрежение в пространството между заредените частици - толкова дълго, колкото концентрацията на такса се намалява, и те отново ще получат възможността да се свободно движение.

В този случай таксите използват записаната енергия на електрическото поле, за да получат ускорение в неговия път.

Кондензаторът е компонент електрическа верига, специално проектирани за съхраняване на електрическо поле.

Енергията на електрическото поле на кондензатора е основата за неговото използване в множество електрически и електронни устройства.

Обикновената логика предполага, че кондензаторът, зареден с напрежение V, за да се постигне ново състояние, ще изисква QV джаули на енергия и това количество е точно това, електрическа енергия областта на кондензатора, съхранявана в него и готова за използване.

За съжаление, здравият разум тук се загрява. Ако се чувствате добре, след като изпиете чаша бира, това не означава, че ще се почувствате точно два пъти по-добри, след като сте взели втората.

В действителност, тъй като таксите подход, те се противопоставят на него все по-насилствено. Очевидно е, че тук имаме работа с нелинеен процес.

Нека видим как електрическа енергия поле на кондензатора се определя въз основа на прост експеримент.

Известно е, че токът се определя като скоростта, с която се движи зарядът. Следователно, ако кондензаторът е свързан към стабилизиран източник на ток, зарядът Q ще се натрупва върху пластините с постоянна скорост.

Да предположим, че вземем един незареден кондензатор и го свържете към захранване, което осигурява постоянен заряден ток I.

Напрежението на кондензатора започва от нула и се увеличава линейно, докато кондензаторът бъде напълно зареден. След това спира. Наричаме тази стойност максималното напрежение V.

Средното напрежение на кондензатора в процеса на зареждане е (V / 2), а средната мощност съответно е I (V / 2). Кондензаторът се зарежда във време T секунди, така че енергията на електрическото поле на кондензатора, съхранявана в процеса на зареждане, е равна на TI (V / 2).

W = 1 / 2QV = 1 / 2CV

Въпреки съществуването на огромен брой стандартни размери, изграждането на кондензатор не се различава в специален сорт.

Повечето от тях се състоят от две паралелни плочи, разделени с диелектрик. Понякога, за да спестите място, този сандвич се търкаля в тръба като ролка. И в някои случаи те имат няколко слоя, свързани по някакъв начин един с друг.

изчисление капацитет на кондензатора, състоящ се от две метални пластини, с известни физически размери обикновено не е трудно, както и изчисляване на получения капацитет в сериен или паралелен свързване на кондензатори.