Što je električni kapacitet i kako se mjeri
definicija
Za provodnike je električni kapacitet vrijednost koja karakterizira sposobnost tijela da akumulira električni naboj. To je njegovo fizičko značenje. Označeno je latiničnim slovom C. To je jednak omjeru naboja i potencijala, ako je napisan u obliku formule, dobiva se sljedeće:
C = q / f
Električni kapacitet bilo kojeg objekta ovisi o njegovom obliku i geometrijskim dimenzijama. Ako kao primjer uzmemo kondukter u obliku kuglice, tada će formula za izračunavanje njegove vrijednosti izgledati kao:
Ova formula vrijedi za solitarni vodič. Ako dva vodiča postavite jedan pored drugog i odvojite ih dielektrikom, dobit ćete kondenzator. O tome malo kasnije, pogledajmo sada što se mjeri električnim kapacitetom.
Mjerna jedinica za električni kapacitet je farad. Ako ga razgradite na komponente u skladu s formulom, onda:
1 farad = 1 C / 1 V
Povijesno, dimenzija ove jedinice nije odabrana ispravno. Činjenica je da u praksi morate raditi s električnim kapacitetima: miljama, mikro, nano i picofaradima. Što je jednako udjelu farada, naime:
1 mF = 10 ^ (- 3) F
1 μF = 10 ^ (- 6) F
1 nF = 10 ^ (- 9) F
1 pF = 10 ^ (- 12) F
kondenzatori
Kondenzator su dvije ploče vodljivog materijala smještene nasuprot jedna drugoj, između kojih postoji dielektrični sloj. U nabijenom stanju ploče imaju različite potencijale: jedan od njih će biti pozitivan, a drugi negativan. Električni kapacitet kondenzatora ovisi o veličini naboja na njegovim pločama i razlici potencijala, naponu između njih. Između ploča nastaje elektrostatsko polje koje drži naboje na pločama. Formula za kapacitet kondenzatora u općenitom slučaju:
C = q / U
Jednostavnim riječima, kapacitet kondenzatora ovisi o površini ploča i udaljenosti između njih, kao i relativnoj dielektričnoj konstanti materijala koji se nalazi između njih. Odlikuje ih korišteni dielektrik:
- keramike;
- membrana;
- mica;
- metalni papir;
- elektrolitska;
- tantal itd.
Prema obliku ploča:
- ravan;
- cilindrična;
- sferno itd.
Budući da formula za područje figure ovisi o njegovom obliku, formula za kapacitet će biti različita za svaki slučaj.
Za ravni kondenzator:
Za dvije koncentrične sfere sa zajedničkim središtem:
Za cilindrični kondenzator:
Kao i drugi elementi električnog kruga, i u ovom slučaju postoje dva glavna načina povezivanja kondenzatora: paralelni i serijski.
Konačni električni kapacitet rezultirajućeg kruga ovisi o tome. Izračuni kapacitivnosti nekoliko kondenzatora nalikuju proračunima otpora otpornika u različitim vezama, samo su formule za metode povezivanja smještene naprotiv, to jest:
- Kada je paralelno spojen, ukupni električni kapacitet kruga zbroj je kapaciteta svakog od elemenata. Svako sljedeće povezivanje povećava ukupni kapacitet
Ctotal = C1 + C2 + C3
- Kada je spojen serijski, električni kapacitet kruga se smanjuje, poput smanjenja otpora u krugu paralelno povezanih otpornika. To je:
Dječji krevetić = (1 / C1) + (1 / C2) + (1 / C3)
Važno! U paralelnom krugu, naponi na pločama svakog elementa su isti. Koristi se za dobivanje velikih električnih kapaciteta. U serijskom povezivanju dva naponska elementa na pločama svakog od kondenzatora je polovina ukupnog napona. Za tri trećine i tako dalje.
Baterije i potrošnja energije
Glavne karakteristike baterija su:
- Nazivni napon
- Kapacitet.
- Maksimalna struja pražnjenja.
U ovom slučaju za utvrđivanje kvantitativne karakteristike vremena rada ili, jednostavnije rečeno, izračunavanje koliko dugo traje baterija, koristi se vrijednost kapaciteta.
Za punjivanje baterija koriste se sljedeće dimenzije za opisivanje električnog kapaciteta:
- I * h - ampera-sati za velike baterije, na primjer, automobilske.
- mAh - miliamper sati, za baterije za nosive uređaje, poput pametnih telefona, kvadrata i elektroničkih cigareta.
- W * sati - Watt hours.
Ove karakteristike omogućuju vam da odredite koliko će dugo izdržati baterija pod određenim opterećenjem. Da bi se utvrdio električni kapacitet baterije mjeri se u privjescima (C). Zauzvrat, privjesak je jednak količini električne energije koja se prenosi na bateriju pri struji od 1A za 1s. Zatim, ako prevedete u sate, tada uz struju od 1A za 1 sat, prenosi se 3600 C.
Jedan od načina za mjerenje kapaciteta baterije je da se prazni poznatom strujom, a morate mjeriti i vrijeme pražnjenja. Pretpostavimo da ako se baterija isprazni do minimalne razine napona za 10 sati strujom 5A, tada je njen kapacitet 50 A * h
Električna energija je važna količina u elektronici i elektrotehnici. U praksi se kondenzatori koriste u gotovo svakom krugu elektroničkog uređaja. Na primjer, u izvorima napajanja - za izglađivanje pukotina, smanjite učinak prenaponskih napona na sklopke napajanja. Za vrijeme krugova različitih krugova, kao i u PWM-regulatorima radi podešavanja radne frekvencije. Baterije se također često koriste. Općenito su problemi skladištenja energije i pomaci faza vrlo česti.
Priloženi videozapis pomoći će vam da detaljnije proučite problem:
U ovom video vodiču nalazi se kratko objašnjenje:
Sada znate što je električni kapacitet, u kojim se jedinicama mjeri i o čemu ovisi ta količina. Nadamo se da su vam pruženi podaci bili korisni i razumljivi!
Srodni materijali:
Učitavanje ...
