Kondensatorning elektr maydonining energiyasi qayerdan kelib chiqadi

Kondensatorning elektr maydonining energiyasi qayerdan kelib chiqadi
Kondensatorning elektr maydonining energiyasi qayerdan kelib chiqadi
Anonim

Bir xil nomdagi ikkita elektr zaryadi bir-biri bilan hech qanday aloqasi yoʻq. Ular imkon qadar tez uchishadi. Shunday qilib, agar zarralar bir-biriga qarab harakat qilishga majbur bo'lsa (va bu, masalan, zaryadni to'plashda sodir bo'lsa), ular bunga har qanday yo'l bilan qarshilik ko'rsatadilar va o'tkazgichdagi zaryad kontsentratsiyasining zichligini oshirish uchun ma'lum bir energiya mavjud. sarflanishi kerak.

Kondensatorning elektr maydoni energiyasi
Kondensatorning elektr maydoni energiyasi

Statik holatda bu energiya ishlatilmaydi va qaytarib bo'lmaydigan darajada yo'qoladi. U elektr maydoni sifatida - zaryadlangan zarralar orasidagi bo'shliqning bir turi - zaryadlar konsentratsiyasi pasayguncha va ular erkin harakatlanish qobiliyatiga ega bo'lguncha saqlanadi.

Bunda zaryadlar elektrning toʻplangan energiyasidan foydalanadiyo'lda tezlashtirish uchun maydon.

Kondensator - bu elektr maydonini saqlash uchun maxsus mo'ljallangan elektr zanjiri komponenti.

Kondensatorning elektr maydonining energiyasi uni ko'plab elektr va elektron qurilmalarda qo'llashning asosidir.

Kondensatorning sig'imini hisoblash
Kondensatorning sig'imini hisoblash

Oddiy mantiq shuni ko'rsatadiki, V kuchlanishgacha zaryadlangan kondansatör yangi holatga erishish uchun QV joul energiya talab qiladi va bu qiymat aynan kondansatörning elektr maydonining energiyasi bo'lib, unda saqlanadigan va ishlashga tayyor.. dan foydalaning

Afsuski, bu erda sog'lom fikr muvaffaqiyatsizlikka uchraydi. Pivo ichganingizdan keyin o'zingizni yaxshi his qilganingiz, ikkinchisini ichganingizdan keyin o'zingizni ikki baravar yaxshi his qilasiz degani emas.

Aslida, ayblovlar yaqinlashgani sari, ular unga tobora qattiqroq qarshilik ko'rsatishadi. Shubhasiz, bu erda biz chiziqli bo'lmagan jarayon bilan shug'ullanyapmiz.

Kondensatorning elektr maydonining energiyasi oddiy tajriba asosida qanday aniqlanishini ko'rib chiqamiz.

Ma'lumki, oqim zaryadning harakatlanish tezligi sifatida belgilanadi. Shuning uchun, agar siz kondansatkichni stabillashgan oqim manbaiga ulasangiz, Q zaryadi plitalarda doimiy tezlikda to'planadi.

Aytaylik, biz zaryadsizlangan kondansatör olib, uni doimiy zaryadlash oqimini ta'minlaydigan quvvat manbaiga ulaymiz I.

Kondensator qurilmasi
Kondensator qurilmasi

Kondensatordagi kuchlanish noldan boshlanadi va kuchayadikondansatör to'liq zaryadlanmaguncha chiziqli. Shundan so'ng u to'xtaydi. Bu qiymatni maksimal kuchlanish V deb ataymiz.

Zaryadlash vaqtida kondansatkichdagi o'rtacha kuchlanish (V/2), o'rtacha quvvat esa mos ravishda I(V/2) ga teng. Kondensator T soniya ichida zaryadlangan, shuning uchun zaryadlash jarayonida saqlanadigan kondansatör elektr maydonining energiyasi TI (V/2).

W=1/2QV=1/2CV

Ko'p sonli o'lchamlar mavjudligiga qaramay, kondansatör qurilmasi unchalik xilma-xil emas.

Ularning aksariyati dielektrik bilan ajratilgan ikkita parallel plastinkadan iborat. Ba'zan bo'sh joyni tejash uchun bu sendvich rulon kabi o'raladi. Ba'zi hollarda esa ular ma'lum bir tarzda ulangan bir nechta qatlamlarga ega.

Jismoniy oʻlchamlari maʼlum boʻlgan ikkita metall plastinkadan iborat boʻlgan kondansatkichning sigʻimini hisoblash, shuningdek, kondansatkichlar ketma-ket yoki parallel ulanganda hosil boʻladigan sigʻimni hisoblash odatda qiyin emas.

Tavsiya: