Конденсаторын цахилгаан талбайн энерги хаанаас гардаг вэ

Конденсаторын цахилгаан талбайн энерги хаанаас гардаг вэ
Конденсаторын цахилгаан талбайн энерги хаанаас гардаг вэ
Anonim

Өөрсдийнхөө гараар үлдсэн, ижил нэртэй хоёр цахилгаан цэнэг бие биетэйгээ ямар ч холбоогүй байхыг хүсдэг. Тэд аль болох хурдан нисдэг. Тиймээс хэрэв бөөмсүүд бие биен рүүгээ шилжихийг албадвал (жишээлбэл, цэнэг хуримтлуулах үед тохиолддог) тэд үүнийг бүх аргаар эсэргүүцэж, дамжуулагч дахь цэнэгийн концентрацийн нягтыг нэмэгдүүлэхийн тулд тодорхой энерги үүсдэг. зарцуулах ёстой.

Конденсаторын цахилгаан талбайн энерги
Конденсаторын цахилгаан талбайн энерги

Статик төлөвт энэ энерги нь ашиглагдахгүй бөгөөд нөхөж баршгүй алдагддаг. Энэ нь цэнэгийн концентраци буурч, чөлөөтэй хөдлөх чадвараа олж авах хүртэл цахилгаан орон буюу цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн хоорондын зайд нэг төрлийн хурцадмал байдал хэлбэрээр хадгалагддаг.

Энэ тохиолдолд цэнэг нь цахилгааны хуримтлагдсан энергийг ашигладагзамдаа хурдатгал авах талбар.

Конденсатор нь цахилгаан талбарыг хадгалах зориулалттай цахилгаан хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Конденсаторын цахилгаан орны энерги нь түүнийг олон тооны цахилгаан болон электрон төхөөрөмжид ашиглах үндэс болдог.

Конденсаторын багтаамжийн тооцоо
Конденсаторын багтаамжийн тооцоо

Энгийн логикоор V хүчдэлээр цэнэглэгдсэн конденсатор шинэ төлөвт хүрэхийн тулд QV жоуль энерги шаардагдах бөгөөд энэ утга нь яг конденсаторын цахилгаан талбайн энерги бөгөөд түүнд хадгалагдаж, ашиглахад бэлэн байна.. ашиглах

Харамсалтай нь эрүүл ухаан энд бүтэлгүйтдэг. Шар айраг уусны дараа сайхан мэдрэмж төрнө гэдэг нь хоёр дахь пиво уусны дараа яг хоёр дахин сайхан мэдрэмж төрнө гэсэн үг биш юм.

Үнэндээ төлбөр ойртох тусам тэд үүнийг улам ширүүн эсэргүүцдэг. Мэдээжийн хэрэг, бид шугаман бус үйл явцтай тулгарч байна.

Энгийн туршилтын үндсэн дээр конденсаторын цахилгаан орны энерги хэрхэн тодорхойлогддогийг харцгаая.

Гүйдэл нь цэнэгийн хөдөлгөөний хурдаар тодорхойлогддог нь мэдэгдэж байна. Тиймээс, хэрэв та конденсаторыг тогтворжсон гүйдлийн эх үүсвэрт холбовол Q цэнэг хавтан дээр тогтмол хурдтайгаар хуримтлагдана.

Бид цэнэглэгдээгүй конденсатор аваад I. тогтмол цэнэглэх гүйдлийг хангадаг тэжээлийн эх үүсвэрт холбоно гэж бодъё.

Конденсаторын төхөөрөмж
Конденсаторын төхөөрөмж

Конденсатор дээрх хүчдэл тэгээс эхэлж, нэмэгддэгконденсаторыг бүрэн цэнэглэх хүртэл шугаман. Үүний дараа зогсдог. Энэ утгыг хамгийн их хүчдэл V гэж нэрлэе.

Цэнэглэх үеийн конденсатор дээрх дундаж хүчдэл (V/2), дундаж чадал нь I(V/2) байна. Конденсаторыг T секундын дотор цэнэглэсэн тул цэнэглэх явцад хуримтлагдсан конденсаторын цахилгаан талбайн энерги нь TI (V/2).

W=1/2QV=1/2CV

Асар их хэмжээний хэмжээтэй хэдий ч конденсатор төхөөрөмж нь тийм ч олон янз байдаггүй.

Тэдгээрийн ихэнх нь диэлектрикээр тусгаарлагдсан хоёр зэрэгцээ хавтангаас бүрддэг. Заримдаа зай хэмнэхийн тулд энэ сэндвичийг өнхрөх шиг өнхрүүлдэг. Мөн зарим тохиолдолд тэдгээр нь тодорхой аргаар холбогдсон хэд хэдэн давхаргатай байдаг.

Мэдэгдэж байгаа физик хэмжээс бүхий хоёр металл хавтангаас бүрдэх конденсаторын багтаамжийг тооцоолох, түүнчлэн конденсаторыг цуваа эсвэл зэрэгцээ холбох үед үүсэх багтаамжийг тооцоолох нь ихэвчлэн хэцүү биш юм.

Зөвлөмж болгож буй: