A saját eszközeikre hagyva két azonos nevű elektromos töltésnek semmi köze egymáshoz. Olyan gyorsan repülnek, ahogy csak tudnak. Így ha a részecskék egymás felé kényszerülnek elmozdulni (és ez történik pl. töltés felhalmozásakor), akkor ennek minden lehetséges módon ellenállnak, és a vezetőben a töltéskoncentráció sűrűségének növelése érdekében egy bizonyos energia ki kell költeni.
Statikus állapotban ez az energia nem kerül felhasználásra, és helyrehozhatatlanul elvész. Elektromos térként - egyfajta feszültségként a töltött részecskék közötti térben - tárolódik, amíg a töltések koncentrációja le nem csökken, és visszanyeri a szabad mozgás képességét.
Ebben az esetben a töltések az elektromos energia felhalmozott energiáját használják felmező, hogy gyorsulást érjen el.
A kondenzátor egy elektromos áramköri alkatrész, amelyet kifejezetten elektromos mező tárolására terveztek.
A kondenzátor elektromos mezőjének energiája számos elektromos és elektronikus eszközben való felhasználásának alapja.
Az egyszerű logika azt diktálja, hogy egy V feszültségre feltöltött kondenzátornak QV joule energiára lesz szüksége ahhoz, hogy új állapotba kerüljön, és ez az érték pontosan a kondenzátor elektromos mezőjének energiája, amely benne tárolódik és készen áll a használatra. használja a.
Sajnos itt a józan ész csődöt mond. Csak azért, mert jól érzed magad egy sör megivása után, még nem jelenti azt, hogy a második után is pontosan kétszer olyan jól érzed magad.
Sőt, ahogy közelednek a vádak, egyre hevesebben ellenállnak ennek. Nyilvánvalóan itt egy nemlineáris folyamatról van szó.
Nézzük meg, hogyan határozható meg egy kondenzátor elektromos mezőjének energiája egy egyszerű kísérlet alapján.
Ismert, hogy az áramerősség a töltés mozgási sebessége. Ezért, ha a kondenzátort stabilizált áramforráshoz csatlakoztatja, a Q töltés állandó sebességgel halmozódik fel a lemezeken.
Tegyük fel, hogy veszünk egy töltetlen kondenzátort és csatlakoztatjuk egy olyan tápegységhez, amely állandó töltőáramot biztosít I.
A kondenzátor feszültsége nulláról indul és növeksziklineárisan, amíg a kondenzátor teljesen fel nem töltődik. Utána leáll. Nevezzük ezt az értéket V maximális feszültségnek.
A kondenzátor átlagos feszültsége töltés közben (V/2), az átlagos teljesítmény pedig I(V/2). A kondenzátor T másodperc alatt feltöltődött, így a kondenzátor elektromos mezőjének a töltés során tárolt energiája TI (V/2).
W=1/2QV=1/2CV
A nagyszámú méret ellenére a kondenzátorkészülék nem túl változatos.
A legtöbbjük két párhuzamos lemezből áll, amelyeket dielektrikum választ el egymástól. Néha helytakarékosság érdekében ezt a szendvicset feltekerik, mint egy tekercset. És bizonyos esetekben több rétegük van, bizonyos módon összekapcsolva.
A két fémlemezből álló, ismert fizikai méretekkel rendelkező kondenzátor kapacitásának kiszámítása általában nem nehéz, csakúgy, mint a kondenzátorok soros vagy párhuzamos kapcsolásakor keletkező kapacitás kiszámítása.
