콘덴서. 충전 커패시터의 에너지

전기의 연구의 시작은 자사의 축적과 보존의 문제를 해결하기 때문에 만에 발트 위르겐 폰 클라이스트와 피터 반 머스 쉔 브락 1745했다. 축적 할 수 네덜란드 라이덴 장치 년에 설립 된 전기 에너지를 필요한 경우 그것을 사용할 수 있습니다.

레이덴 병 - 프로토 타입 커패시터. 실제 실험에서의 사용은 전기의 연구는 전류의 프로토 타입을 만들 훨씬 앞서있다 승진.

커패시터는 무엇인가

수집 전하 커패시터의 주요 목적 - 전기를. 일반적으로, 두 개의 절연 도체 시스템은 서로에 대해 가능한 한 가깝게 배치. 전도체 사이의 공간은 유전체로 채워진다. heteronymic 선택 도체에 축적 된 전하. 이 건물은 반대 요금이 더에게 그것의 축적을 촉진 유치입니다. 전기 용량수록, 유전 상수가 높을수록 전하를 극복 할 수있는 장벽을 중화 : 유전체 이중 역할을 설명한다.

전기 용량 - 캐패시터의 전하를 축적 할 수있는 기회를 특징 짓는 기본적인 물리량. 전기장라는 가이드 플레이트는 커패시터 사이에 초점을 맞추고 있습니다.

에너지는 용량에 따라 달라 보인다, 커패시터를 충전.

전기 용량

에너지 전위 가능 커패시터 (큰 전기 용량)를 적용 할 수있다. 충전 커패시터의 에너지가 필요한 경우 짧은 전류 펄스를인가하기 위해 사용된다.

무엇에 값은 전기 용량에 따라 달라? 프로세스는 전류원의 기둥에 그 전극을 접속하는 커패시터 충전 시작한다. 하나 개의 플레이트 충전 커패시터상의 전하로한다 (Q 값)에 축적된다. 전극들 사이에 중심 전계 전위차를 갖는다 U.

C = Q / U. : 전기 용량 (C)은 하나 개의 도체와 계자 전압 농축 전기량에 따라

이 값 F (패럿)에서 측정된다.

지구 전체의 용량이 비교 될 수없는 커패시터의 커패시턴스 값이 약 노트북이다. 누적 강력한 요금은 당해 기술 분야에서 사용될 수있다.

그러나, 판에 전기를 무제한으로 저장하는 것은 불가능합니다. 전압으로 증가 할 때 커패시터 고장의 최대 값이 발생된다. 플레이트는 장치의 손상을 초래할 수있는 중화된다. 이 경우 충전 콘덴서의 에너지는 자신의 발열에 전적으로.

에너지의 양

커패시터의 난방은 내부에 전기장 에너지의 변환 때문이다. 전하의 이동에 대한 작업을 수행하는 커패시터의 기능은 전기의 충분한 공급의 존재를 나타낸다. 충전 된 커패시터의 에너지, 긴장 완화의 과정을 고려 얼마나 큰지 확인하십시오. 전계 전압 U Q 전하량은 다른 하나 개의 플레이트로부터 흐른다. A = (QU) : 정의에 의하면, 조작 필드 전하량 양단의 전위차의 곱과 같다. 이 관계는 단지 일정한 전압 값으로 유효하지만 커패시터 플레이트를 배출하는 과정에서 그 제로 점진적으로 감소한다. 불일치를 방지하기 위해, 우리는 U / 2로 자신의 평균을.

공식에서 전기 용량이 : Q = CU합니다.

따라서, 충전 된 캐패시터의 에너지는 식에 따라 결정될 수있다 :

W = ^{2/2 CU.}

우리는 그 크기가 전기 용량 및 전압 더 큰 것을 알 수있다. 충전 된 커패시터의 에너지가 무엇인지에 대한 질문에 대답하기 위해, 자신의 종을 켭니다.

콘덴서의 종류

커패시터 농축 전계 에너지가 용량에 직접적으로 관련되어 캐패시터 운전 그들의 구조적 특성에 의존하기 때문에, 구동 장치의 다른 유형을 사용한다.

1. 플레이트의 형상 : 평면, 원통, 구면 등 ..
2. 정전 용량의 변화로부터 : 정수 (용량이 변화되지 않은) 변수 트리머 (용적 변화, 물리적 성질을 변경). 용량 변화가 온도, 기계적 또는 변경하여 실시 할 수있다 전압부터. 동조 커패시터 플레이트의 전기 용량 변화 영역을 변경한다.
3. 유전체 형태에 따르면, 기체, 액체, 고체 유전체.
4. 유전체 의미있어서 각종 조성물의 유리, 종이, 운모, 금속 화 된 세라믹 박막이.

구분 및 기타 콘덴서의 종류에 따라. 충전 커패시터의 에너지는 유전 특성에 의존한다. 유전율라는 주요 양. 전기 용량은 직접적으로 비례한다.

플레이트 커패시터

플랫 콘덴서 - 우리가 전하를 수집하기위한 간단한 장치를 생각해 보자. 이 사이의 두 개의 평행 판 유전체층 구성된 물리적 시스템이다.

폼 플레이트는 사각형, 원형 일 수있다. 당신이 가변 용량을 수신해야하는 경우, 플레이트는 보통 반 디스크의 형태로 청구됩니다. 다른 하나의 전극의 회전은 판의 면적 변화를 야기한다.

우리는 하나 개의 플레이트의 면적을 S, 플레이트 사이의 거리가 동일 D 걸릴 것으로 가정 유전율 ε - 충전제. 시스템의 전기 용량은 콘덴서의 구조에 따라 달라집니다.

C는 εε = ₀ S / D.

평면 커패시터의 에너지

우리는 하나 개의 용량 플레이트의 전체 면적에 비례하고, 그 사이의 거리에 반비례하는 것을 알 수있다. 비례 계수 - 전기 상수 ε _0. 상기 유전체의 유전 상수를 증가 시키면 전기 용량을 증가시킬 것이다. 판의 면적을 감소시키는 것은 트리머 커패시터를 제공한다. 전기장 에너지 충전 커패시터는 기하학적 매개 변수에 따라 달라집니다.

우리는 계산식을 이용하고 : CU = W ^2/2.

판정 에너지 충전 커패시터의 평면 형상은 식에 따라 수행된다 :

W = ₀ εε SU ² / (2D).

커패시터의 사용

점차를 줄 신속하게 전기 요금을 징수 커패시터의 능력은 기술의 다양한 분야에서 사용된다.

공진 회로를 만들 수 인덕터 화합물은 전류 피드백 회로를 필터링한다.

존재하는 손전등, 전기를 실질적으로 순간적인 방전 용량 커패시터가 강한 펄스 전류를 생성하는데 사용된다. 커패시터 충전은 정전류 원에서 일어난다. 자체 회로를 파괴하는 용량 소자로서 작용한다. 램프를 통해 반대 방향으로 방전이 거의 즉시 작은 오믹 저항이다. 전기 충격이 요소는 인체이다.

커패시터 또는 배터리

저장된 전하를 유지하는 데 시간이 오래에 대한 능력은 저장 매체 또는 에너지 저장 장치로 사용할 수있는 좋은 기회를 제공합니다. 라디오에서,이 속성은 널리 사용된다.

이 방전의 기능을 가지기 때문에, 배터리를 교체 불행히도, 캐패시터는 할 수 없다. 축적 된 에너지는 몇 백 줄 (Joule)를 초과하지 않습니다. 배터리는 오랜 시간 동안 전력의 큰 공급을 저장하고, 거의 손실없이 할 수 있습니다.