Kur yra kondensatoriaus elektrinio lauko energija

Suteikta sau, du tokio paties pavadinimo elektriniai mokesčiai nenori turėti nieko bendro su viena kitai. Jie skrenda taip greitai, kaip gali. Taigi, jei dalelės yra priverstos judėti viena į kitą (ir tai atsitinka, pavyzdžiui, kaupimo metu), jie visais būdais priešinasi ir padidina laidininkų koncentracijos tankį, tam tikra energija turi būti išleista.

Statiškoje būsenoje ši energija nenaudojama ir negrįžtamai prarandama. Jis saugomas kaip elektrinis laukas - tam tikra įtampa erdvėje tarp įkraunamų dalelių - tol, kol sumažės įkrovimo koncentracija, ir jie vėl gaus laisvę judėti.

Tokiu atveju mokesčiai naudoja saugomą elektros lauko energiją, kad būtų galima pagreitinti savo kelią.

Kondensatorius yra elektros grandinės komponentas, specialiai suprojektuotas laikyti elektrinį lauką.

Kondensatoriaus elektrinio lauko energija yra daugelio elektros ir elektroninių prietaisų naudojimo pagrindas.

Paprasta logika rodo, kad į V įtampos kondensatorius reikės QV džaulių energijos, kad pasiektų naują būseną, o šis kiekis yra tik kondensatoriaus elektrinio lauko energija, saugoma joje ir paruošta naudoti.

Deja, sveikas jausmas čia uždega. Jei gerai pajusite geriant alaus puodelį, tai nereiškia, kad pasimatysite antrą kartą, kai jaučiatės tiksliai dvigubai.

Iš tikrųjų, kaip ir mokesčiai, jie vis labiau ir labiau smogia. Akivaizdu, kad čia mes susiduriame su netiesiniu procesu.

Pažiūrėkime, kaip kondensatoriaus elektrinio lauko energija nustatoma remiantis paprastu eksperimentu.

Yra žinoma, kad srovė apibrėžiama kaip greitis, su kuriuo eina įkrova. Todėl, jei kondensatorius prijungtas prie stabilizuoto srovės šaltinio, įkrovimas Q kaupiasi ant plokštelių pastoviu greičiu.

Tarkime, mes imame neužkraunamą kondensatorių ir prijunkite jį prie maitinimo šaltinio, kuris užtikrina nuolatinę įkrovimo srovę I.

Kondensatoriaus įtampa prasideda nuo nulio ir tiesiai didėja, kol kondensatorius visiškai įkraunamas. Po to jis sustoja. Šią vertę vadiname didžiausia įtampa V.

Vidutinė įkrovos kondensatoriaus įkrova yra (V / 2), o vidutinė galia yra atitinkamai I (V / 2). Kondensatorius buvo įkrautas per T sekundes, todėl kondensatoriaus elektrinio lauko energija, laikoma įkrovimo procese, yra lygi TI (V / 2).

W = 1 / 2QV = 1 / 2CV

Nepaisant to, kad egzistuoja daug standartinių dydžių, kondensatoriaus konstrukcija nesiskiria ypatinga įvairove.

Dauguma jų susideda iš dviejų lygiagrečių plokščių, atskirtų dielektriku. Kartais, norint sutaupyti vietos, šis sumuštinis supilamas į vamzdį, panašų į ritinį. Ir kai kuriais atvejais jie turi keletą sluoksnių, tam tikru būdu susiję vienas su kitu.

Paprastai kondensatoriaus, sudaryto iš dviejų metalinių plokščių su žinomais fizikiniais matmenimis, talpos, skaičiuojant, nėra tokios problemos, kaip apskaičiuojant gautą talpą serijose arba lygiagrečiai sujungiant kondensatorius.