Конденсатор
КОНДЕНСАТОРЫ Презентация...загрузить
! Конденсатор — это устройство, предназначенное для накопления заряда и энергии электрического поля (от лат. kondensator — «уплотнять», «сгущать»).
Простейший плоский конденсатор состоит из двух одинаковых металлических пластин — обкладок — и слоя диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами пластин.
На схемах электрических цепей конденсатор обозначается: .
Конденсатор - два проводника, разделенные диэлектриком, служащие для накопления электрического заряда. Под зарядом конденсатора понимают модуль заряда одной из его пластин или обкладок.
Типы конденсаторов
Для зарядки конденсатора нужно присоединить его обкладки к полюсам источника тока. При зарядке обе обкладки получают заряды, равные по модулю, но противоположные по знаку. Под зарядом конденсаторов понимают модуль заряда одной из его обкладок. Свойство конденсатора накапливать электрический заряд характеризуется физической величиной — электроёмкостью.
Электроёмкость обозначается буквой C
и определяется по формуле:
C=qU
, где q
— заряд конденсатора, Кл U
— напряжение между обкладками конденсатора, В.
Электроёмкость конденсатора зависит от площади перекрытия пластин и расстояния между ними, а также от свойств используемого диэлектрика:
C∼Sd
, где S
— площадь каждой обкладки , d
— расстояние между обкладками.
За единицу электроёмкости в СИ принимается Фарад (Ф).
Она названа в честь Майкла Фарадея — английского физика. 1
Фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1
Кулон создаёт между его обкладками напряжение 1
Вольт:
1 Фарад=1 Кулон1 Вольт
.
1
Ф — это очень большая ёмкость для конденсатора. Чаще всего конденсаторы имеют электроёмкость, равную дольным единицам Ф: микрофарад (мкФ) — 10−6
Ф, пикофарад (пФ) — 10−12
Ф.
Для получения требуемой ёмкости конденсаторы соединяют в батареи.
Если конденсаторы соединены параллельно, то общая ёмкость равна сумме ёмкостей: Cоб=C1+C2+C3
.
Если конденсаторы соединены последовательно, то общая ёмкость будет равна: 1Cоб=1C1+1C2+1C3
.
При зарядке конденсатора внешними силами совершается работа по разделению положительных и отрицательных зарядов. По закону сохранения энергии работа внешних сил равна энергии поля конденсатора. При разрядке конденсатора за счёт этой энергии может быть совершена работа. Энергия конденсатора есть не что иное, как энергия заключённого внутри него электрического поля.
Величина С характеризует способность проводника накапливать электрический заряд и называется электрической емкостью.
!Электроёмкость проводника зависит от его размеров, формы, а также электрических свойств среды.
Емкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади пластин S , диэлектрической проницаемости среды , и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами d:
! Величина, измеряемая отношением заряда одной из пластин конденсатора к напряжению между пластинами, называется электроёмкостью конденсатора.
Способность конденсатора накапливать заряд характеризуется электроемкостью, которая равна отношению заряда конденсатора к напряжению:
C=q/U
Емкость конденсатора равна 1 Ф, если при напряжении 1 В его заряд равен 1 Кл.
Опыт для наблюдения зависимости электроемкости плоского конденсатора от расстояния между пластинами
ЭНЕРГИЯ ЗАРЯЖЕННОГО КОНДЕНСАТОРА.
Энергию электрического поля конденсатора можно рассчитать по формуле:
Из формулы видно, что энергия конденсатора данной электроёмкости тем больше, чем больше его заряд.
Конденсаторы в клавиатуре
Пластины конденсатора располагаются на тыльной стороне клавиши и на плате.
При нажатии на клавишу, меняется расстояние между пластинами. Это приводит к изменению электроемкости конденсатора, на которое реагирует микросхема клавиатуры. Далее, микросхема преобразует сигнал в соответствующий код, который передается компьютеру.
Для закрепления и проверки знаний пройдите тест по теме "КОНДЕНСАТОР"
Источники:
Учебник А. В. Перышкин, Е. М. Гутник «Физика. 9 класс».
https://electrosam.ru/ Виды конденсаторов.
https://elektronchic.ru/ Электронщик.
https://ru.wikipedia.org Википедия.