Condenser. ພະລັງງານຂອງຈຸຄ່າບໍລິການ

ນັບຕັ້ງແຕ່ການເລີ່ມຕົ້ນຂອງການສຶກສາຂອງກະແສໄຟຟ້າໃນການແກ້ໄຂຄໍາຖາມຂອງສະສົມແລະການປົກປັກຮັກສາຂອງຕົນມັນແມ່ນພຽງແຕ່ໃນ 1745 Ewald Jurgen von Kleist ແລະ Pieter van Musschenbroek. ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນອຸປະກອນໂຮນລັງ Leiden ອະນຸຍາດໃຫ້ສະສົມ ພະລັງງານໄຟຟ້າ ແລະນໍາໃຊ້ມັນໃນເວລາທີ່ມີຄວາມຈໍາເປັນ.

jar Leyden - ການພັດທະ prototype. ການນໍາໃຊ້ຂອງຕົນໃນການທົດລອງທາງດ້ານຮ່າງກາຍສົ່ງເສີມການສຶກສາຂອງໄຟຟ້າແມ່ນຢູ່ໄກລ່ວງຫນ້າເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສ້າງ prototype ຂອງກະແສໄຟຟ້າໄດ້.

ການພັດທະແມ່ນຫຍັງ

ເກັບ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໄຟຟ້າ ແລະໄຟຟ້າ - ວັດຖຸປະສົງຕົ້ນຕໍຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄດ້. ໂດຍປົກກະຕິ, ລະບົບຂອງສອງ conductors insulated ເປັນຈັດລຽງເປັນຢ່າງໃກ້ຊິດເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະເຊິ່ງກັນແລະກັນ. ຊ່ອງຫວ່າງຕົວນໍາແມ່ນເຕັມໄປດ້ວຍກໍາບັງໄຟຟ້າໄດ້. ຮັບຜິດຊອບສະສົມກ່ຽວກັບ conductors ເລືອກ heteronymic. ຄຸນສົມບັດແມ່ນຄ່າບໍລິການກົງກັນຂ້າມດຶງດູດສົ່ງເສີມຫຼາຍຄັງສະສົມຂອງຕົນ. ການກໍາບັງໄຟຟ້າແມ່ນມີພາລະບົດບາດສອງ: ໄດ້ສູງຂຶ້ນຄ່າຄົງທີ່ກໍາບັງໄຟຟ້າ, ໄດ້ຫຼາຍກວ່າຄວາມຈຸໄຟຟ້າ, ຄ່າບໍລິການບໍ່ສາມາດເອົາຊະນະອຸປະສັກໄດ້ແລະເປັນກາງ.

ຄວາມອາດສາມາດລະບົບໄຟຟ້າ - ປະລິມານທາງກາຍະພາບພື້ນຖານລັກສະນະໂອກາດທີ່ຈະສະສົມຮັບຜິດຊອບຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄດ້. ແຜ່ນຄູ່ມືເອີ້ນວ່າພາກສະຫນາມໄຟຟ້າໄດ້ສຸມໃສ່ therebetween capacitor.

ພະລັງງານຄ່າທໍານຽມປະຈຸ, ມັນປະກົດວ່າຂຶ້ນກັບຄວາມສາມາດຂອງຕົນ.

ຄວາມອາດສາມາດໄຟຟ້າ

ທ່າແຮງພະລັງງານເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສະຫມັກຂໍເອົາ (ເປັນຈຸໄຟຟ້າຂະຫນາດໃຫຍ່) ຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄດ້. ພະລັງງານຂອງຈຸຄ່າທໍານຽມໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສະຫມັກຂໍເອົາກໍາມະຈອນເຕັ້ນໃນປະຈຸບັນສັ້ນຖ້າຫາກວ່າມີຄວາມຈໍາເປັນ.

ກ່ຽວກັບສິ່ງທີ່ຄ່າຂຶ້ນກັບຄວາມສາມາດໃນໄຟຟ້າ? ຂະບວນການເລີ່ມຕົ້ນທີ່ມີປະຈຸສາກໄຟເຊື່ອມຕໍ່ electrodes ຂອງຕົນກັບ poles ຂອງເປັນແຫຼ່ງໃນປະຈຸບັນໄດ້. ສະສົມໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແຜ່ນຫນຶ່ງ (ມູນຄ່າຂອງທີ່ q ໄດ້) ຖືກປະຕິບັດເປັນທີ່ຮັບຜິດຊອບກ່ຽວກັບການເກັບປະຈຸໄດ້. ການພາກສະຫນາມໄຟຟ້າເປັນຈຸດໃຈກາງລະຫວ່າງ electrodes ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນສາມາດ U.

capacitance ໄຟຟ້າ (C) ຂຶ້ນຢູ່ກັບປະລິມານກະແສໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນໃນຫນຶ່ງ conductor ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າພາກສະຫນາມ: C = q / U.

ມູນຄ່ານີ້ແມ່ນການວັດແທກໃນ F (Farads).

ຄວາມອາດສາມາດຂອງທັງຫມົດໂລກບໍ່ສາມາດນໍາມາປຽບທຽບກັບ ປະລິມາດຂອງ capacitor ການ, ມີມູນຄ່າປະມານປື້ມບັນທຶກຂອງ. ສະສົມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະສິດທິພາບສາມາດໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ໃນສິນລະປະການ.

ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເພື່ອຊ່ວຍປະຢັດເປັນຈໍານວນບໍ່ຈໍາກັດຂອງໄຟຟ້າກ່ຽວກັບແຜ່ນຈາລຶກເປັນໄປບໍ່ໄດ້. ໃນເວລາທີ່ແຮງດັນໄຟຟ້າໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນເປັນມູນຄ່າສູງສຸດຂອງການແຕະຕ້ອງ capacitor ອາດຈະເກີດຂຶ້ນ. ມີເຫລັກຫຸ້ມເປັນກໍາລັງເປັນກາງ, ເຊິ່ງສາມາດນໍາໄປສູ່ການເສຍຫາຍຂອງອຸປະກອນ. ພະລັງງານຂອງການພັດທະຄ່າທໍານຽມໃນກໍລະນີນີ້ແມ່ນທັງຫມົດໃນຄວາມຮ້ອນຂອງຕົນ.

ຈໍານວນຂອງພະລັງງານ

ຄວາມຮ້ອນຂອງຕົວເກັບປະຈຸແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການປ່ຽນໃຈເຫລື້ອມໃສຂອງພະລັງງານພາກສະຫນາມໄຟຟ້າເຂົ້າໄປໃນພາຍໃນ. ຄວາມສາມາດຂອງຕົວເກັບປະຈຸໃນການປະຕິບັດວຽກງານກ່ຽວກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດັ່ງກ່າວຊີ້ໃຫ້ເຫັນປາກົດຕົວຂອງການສະຫນອງທີ່ພຽງພໍຂອງໄຟຟ້າໄດ້. ການກໍານົດວິທີການຂະຫນາດໃຫຍ່ພະລັງງານຂອງການພັດທະຄ່າບໍລິການ, ພິຈາລະນາຂະບວນການຂອງການກັກຂັງໄດ້. ຂອງແຮງດັນສະຫນາມໄຟຟ້າ U ປະລິມານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ q ໄຫລຈາກແຜ່ນຫນຶ່ງກັບຄົນອື່ນ. ຕາມຄໍານິຍາມ, ພາກສະຫນາມປະຕິບັດງານແມ່ນເທົ່າທຽມກັນກັບຜະລິດຕະພັນຂອງແຕກຕ່າງກັນທີ່ທົ່ວປະລິມານຮັບຜິດຊອບໄດ້: A = Qu. ສາຍພົວພັນນີ້ແມ່ນຖືກຕ້ອງພຽງແຕ່ສໍາລັບຄ່າແຮງດັນຄົງທີ່, ແຕ່ໃນຂະບວນການສໍາລັບການລົງແຜ່ນ capacitor ການເປັນການຫຼຸດລົງເທື່ອລະກ້າວໃນສູນຂອງຕົນ. ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຄວາມແຕກຕ່າງ, ພວກເຮົາໃຊ້ເວລາສະເລ່ຍຂອງການ U / 2.

ຄວາມອາດສາມາດໄຟຟ້າຈາກສູດມີ: q = CU.

ເພາະສະນັ້ນ, ພະລັງງານຂອງການພັດທະຄ່າບໍລິການສາມາດໄດ້ຮັບການກໍານົດຕາມສູດການຄໍານວນ:

W = CU ^2/2.

ພວກເຮົາເຫັນວ່າຂະຫນາດຂອງຕົນແມ່ນຫຼາຍທີ່ສູງກວ່າຄວາມສາມາດໃນໄຟຟ້າແລະແຮງດັນໄຟຟ້າ. ເພື່ອຕອບຄໍາຖາມຂອງສິ່ງທີ່ເປັນພະລັງງານຂອງການພັດທະຄ່າບໍລິການ, ເຮັດໃຫ້ຊະນິດພັນຂອງເຂົາເຈົ້າ.

ປະເພດຂອງ capacitors

ເນື່ອງຈາກວ່າພະລັງງານຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າເພື່ອແນໃສ່ໃນປະຈຸແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບຄວາມຈຸຂອງຕົນແລະປະຕິບັດງານເກັບປະຈຸຂຶ້ນຢູ່ກັບລັກສະນະໂຄງສ້າງຂອງເຂົາເຈົ້າ, ການນໍາໃຊ້ປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງການຂັບລົດ.

1. ຮູບຮ່າງຂອງແຜ່ນເປືອກໂລກ: ຮາບພຽງຢູ່, ເປັນຮູບທໍ່ກົມ, spherical, ແລະອື່ນໆ ...
2. ຈາກການປ່ຽນແປງໃນຄວາມຈຸ: ຄົງ (ຄວາມສາມາດທີ່ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງ), ການປ່ຽນແປງ (ປັບປຸງຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ, ຄວາມສາມາດໃນການປ່ຽນແປງ), Trimmers. ການປ່ຽນແປງປະຈຸກະແສອາດຈະໄດ້ຮັບການດໍາເນີນການໂດຍການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ, ກົນຈັກຫຼື ແຮງດັນໄຟຟ້າ. capacitance ໄຟຟ້າຂອງແຜ່ນ capacitor tuning ການປ່ຽນແປງພື້ນທີ່ການປ່ຽນແປງ.
3. ອີງຕາມການປະເພດກໍາບັງໄຟຟ້າ: ອາຍແກັສ, ນ້ໍາ, ກໍາບັງໄຟຟ້າທີ່ຫມັ້ນຄົງ.
4. ອີງຕາມການສະເລ່ຍກໍາບັງໄຟຟ້າ: ແກ້ວ, ເຈ້ຍ, ແກ້ວ, metallized, ceramic, ບາງ, ຮູບເງົາຂອງອົງປະກອບຕ່າງໆ.

ຂຶ້ນກັບປະເພດຂອງການຈໍາແນກແລະ capacitors ອື່ນໆ. ພະລັງງານຂອງຈຸຄ່າບໍລິການແມ່ນຂຶ້ນກັບຄຸນສົມບັດກໍາບັງໄຟຟ້າ. ປະລິມານການຕົ້ນຕໍເອີ້ນວ່າ permittivity. capacitance ໄຟຟ້າເປັນສັດສ່ວນໂດຍກົງກັບມັນ.

ຕົວເກັບປະຈຸແຜ່ນ

ໃຫ້ພວກເຮົາພິຈາລະນາອຸປະກອນງ່າຍດາຍສໍາລັບການເກັບຄ່າໄຟຟ້າ - ເປັນຂົ້ນຮາບພຽງຢູ່. ນີ້ແມ່ນລະບົບທາງດ້ານຮ່າງກາຍປະກອບດ້ວຍສອງແຜ່ນຂະຫນານລະຫວ່າງທີ່ຊັ້ນກໍາບັງໄຟຟ້າ.

ແຜ່ນຮູບແບບອາດຈະມຸມສາກ, ແລະວົງ. ຖ້າຫາກວ່າທ່ານຕ້ອງການທີ່ຈະໄດ້ຮັບຄວາມສາມາດຂອງຕົວປ່ຽນແປງ, ແຜ່ນໄດ້ຖືກປົກກະຕິແລ້ວຄິດໄລ່ເອົາຈາກຮູບແບບຂອງເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງແຜ່ນໄດ້. ພືດຫມູນວຽນຂອງ electrode ຫນຶ່ງເມື່ອທຽບກັບຄົນອື່ນເປັນສາເຫດຂອງການປ່ຽນແປງໃນຂົງເຂດຂອງແຜ່ນເປືອກໂລກ.

ພວກເຮົາສົມມຸດວ່າບໍລິເວນຂອງແຜ່ນຫນຶ່ງແມ່ນ S, ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງແຜ່ນເປືອກໂລກທີ່ໃຊ້ເວລາ d ເທົ່າທຽມກັນ, permittivity filler - ε. ຄວາມອາດສາມາດລະບົບໄຟຟ້າຂອງລະບົບຂຶ້ນກັບພຽງແຕ່ເລຂາຄະນິດຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄດ້.

C = εε ₀ S / d.

ພະລັງງານຂອງການເກັບປະຈຸແປ

ພວກເຮົາເຫັນວ່າປະລິມາດເປັນສັດສ່ວນໂດຍກົງກັບເຂດພື້ນທີ່ທັງຫມົດຂອງແຜ່ນຫນຶ່ງແລະກັນກັບສັດສ່ວນກັບ therebetween ໄລຍະຫ່າງໄດ້. ຄ່າສໍາປະສິດຂອງທຽບ - ໄຟຟ້າεຄົງ _0. ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄ່າຄົງທີ່ກໍາບັງໄຟຟ້າຂອງກໍາບັງໄຟຟ້າຈະເພີ່ມທະວີການ capacitance ໄຟຟ້າ. ຫຼຸດຜ່ອນເຂດພື້ນທີ່ຂອງແຜ່ນເປືອກໂລກໄດ້ສະຫນອງ capacitors trimmer. ພາກສະຫນາມຕົວເກັບປະຈຸພະລັງງານຄ່າທໍານຽມໄຟຟ້າຂຶ້ນກັບຕົວກໍານົດການເລຂາຄະນິດຂອງຕົນ.

ພວກເຮົາກໍາລັງໃຊ້ສູດການຄິດໄລ່ການ: W = CU ^2/2.

ພະລັງງານການກໍານົດຄ່າທໍານຽມຮູບຮ່າງຕົວເກັບປະຈຸລະນາບຖືກປະຕິບັດຕາມສູດນີ້:

W = εε ₀ SU ² / (2d).

ການນໍາໃຊ້ຂອງ capacitors

ຄວາມສາມາດຂອງ capacitors ຄ່ອຍໆເກັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໄຟຟ້າຢ່າງວ່ອງໄວພຽງພໍທີ່ຈະໃຫ້ມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຂົງເຂດຕ່າງໆຂອງເຕັກໂນໂລຊີ.

ໃບປະສົມ inductors ສາມາດສ້າງວົງຈອນ resonant, ການກັ່ນຕອງຂອງວົງຈອນຄວາມຄິດເຫັນໃນປະຈຸບັນ.

ຂໍ້ flashlights, stun, ທີ່ມີການປະຕິບັດທັນທີ capacitor ສາມາດຈ່າຍຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງກໍາມະຈອນເຕັ້ນໃນປະຈຸບັນທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ຕົວເກັບປະຈຸໄຟໃຊ້ເວລາສະຖານທີ່ຈາກແຫຼ່ງໃນປະຈຸບັນຄົງທີ່. ຕົວຂອງມັນເອງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນອົງປະກອບ capacitor ການ, breaks ວົງຈອນ. ໃນທິດທາງກົງກັນຂ້າມໂດຍຜ່ານໂຄມໄຟໄຫຼຄືທົນ ohmic ຂະຫນາດນ້ອຍເກືອບຈະທັນທີ. The electroshock ອົງປະກອບນີ້ແມ່ນຮ່າງກາຍຂອງມະນຸດ.

Capacitor ຫຼືຫມໍ້ໄຟ

ຄວາມສາມາດສໍາລັບການໃຊ້ເວລາດົນນານເພື່ອຮັກສາຮັບຜິດຊອບເກັບຮັກສາໄວ້ໃຫ້ເປັນໂອກາດທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ການນໍາໃຊ້ມັນເປັນສື່ມວນຊົນການເກັບຮັກສາຫຼືພະລັງງານເກັບຮັກສາ. ໃນວິທະຍຸ, ຄຸນສົມບັດນີ້ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ.

ປ່ຽນຫມໍ້ໄຟຂອງ, ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, capacitor ແມ່ນບໍ່ສາມາດ, ເພາະວ່າມັນມີຄຸນນະສົມບັດຂອງການລົງຂາວໄດ້. ສະສົມພະລັງງານຂອງເຂົາເຈົ້າບໍ່ເກີນສອງສາມຮ້ອຍຈູ. ແບດເຕີລີ່ສາມາດເກັບຮັກສາການສະຫນອງຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງພະລັງງານໄຟຟ້າສໍາລັບການໃຊ້ເວລາດົນນານ, ແລະມີ virtually ບໍ່ມີການສູນເສຍ.