Що таке енергія конденсатора?

При створенні схем під час заняття аматорської радіоелектронікою доводиться оперувати значною кількістю термінології. І однією з найважливіших складових є конденсатори. Самі по собі вони не дуже цікаві, найголовніше для нас – їх функції. Ось, наприклад, електрична енергія конденсатора. Що це? Вона обумовлена тим, що електричне поле, яке знаходиться між обкладками конденсатора, саме володіє енергією. Так, його напруженість є пропорційною подається напрузі. Давайте розглянемо більш детально і з рядом формул.

Енергія зарядженого конденсатора

Обкладки конденсатора мають електроємність (Е). На них же розташовано два електричних заряди: -з і +з. Тоді напруження (Н), що існує між обкладками, буде рівним:

  • Н=з/Е

Всі складові цього рівняння були розглянуті вище, і якщо ви заплуталися, перечитайте, поки не зможете зрозуміти. Без цього буде неможливо продовжити ознайомлення з матеріалом статті, щоб він засвоївся. Дані знання необхідні, щоб зрозуміти, як функціонує енергія поля конденсатора.

Але пристрій з часом розрядиться. Що з цим робити? Коли відбувається процес розрядки, то напруга, що існує між його обкладками, буде убувати прямо пропорційно заряду від початкового значення до нуля. У формульному вираженні дане рівняння буде виглядати таким чином:

  • Нср=Н/2=з/2*Е

Але у нас ще є робота А, яка виконується електричним полем під час розрядки конденсатора. У формульному поданні все виглядає наступним чином:

  • А=з*Нср=(з*Н)/2=(Е*Н2)/2

Але разом з цим виникає питання: чому дорівнює потенційна енергія конденсатора з даної электроемкостью Е, який заряджений до значення Н? Відповідь на це питання нам може дати таке рівняння:

  • ПЕ=А=(Е*Н2)/2=з2/(2*Е)=(з*Н)/2

Тут вам слід зрозуміти, що енергія конденсатора залежить від електричного поля, що існує між його обкладками, і воно ж є її власником. А з цього можна зробити висновок, що вона також пропорційна квадрату напруженості. Щоб запам’ятати, чому дорівнює енергія зарядженого конденсатора, можна вивчити ще одне шкільне правило. Або навіть точніше буде сказати – освіжити свою пам’ять їм. Енергія конденсатора дорівнює роботі, яка виконується електричним полем під час зближення пластин пристрою впритул. Вона також дорівнює праці, що робиться для поділу негативних і позитивних зарядів, що необхідний для подальшої зарядки приладу. Це вивчається в якості прикладу в курсі шкільної фізики.

Електроємність

В рамках попереднього розділу статті згадувалося таке слово. Враховуючи його важливість, при розборі ситуації з конденсатором можна розібратися з тим, що розуміють під цим словом. Отже, електроємність:

  1. Використовується в якості характеристики здатності накопичувати електричний заряд конденсатором.
  2. Є залежною від цілого ряду параметрів:
    1. Від геометричних розмірів конденсатора.
    2. Від його форми.
    3. Від розташування в схемі.
    4. Від властивостей електричної середовища, в якій власне і знаходиться конденсатор.
  3. Не залежить від значень заряду і напруги.

Електроємність вимірюється в Фарадах (на практиці ще додається приставка мікро-, оскільки об’єм конденсатора зазвичай невеликий).

Енергія поля і формула

Вона приблизно дорівнює квадрату напруженості електричного поля всередині конденсатора.

Щільність енергії вимірюється за формулою:

W=1/2*E0*E

Що можна додатково сказати з цього? Даний ефект підсумовується з іншими і може складати електричне поле всього пристрою, частиною якого є конденсатор.

Висновок

Отже, в рамках статті була розглянута енергія конденсатора, а також поле, яке створюється нею. Необхідно також враховувати, що інші деталі електротехнічних схем теж володіють певною енергією і можуть позитивно позначатися на ступінь зарядженості даного пристрою. Якщо конденсатор знаходиться за гранями схем і не використовується ними, але знаходиться поблизу, то він поступово буде заряджатися. Правдивість цього факту дуже легко перевірити в домашніх умовах, якщо є необхідна вимірювальна техніка. Для цього необхідно сам конденсатор помістити біля телевізора, пристрої радіо або комп’ютера і записувати значення зарядженості, яке буде показувати вимірювальна апаратура. Завдяки цій властивості енергія конденсатора може змінюватися навіть за відсутності прямого видимого підключення до джерела живлення.

 

 

Related posts

 
 

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

http://poradumo.com.ua/272735-s-335/