Điện dung là gì và được đo như thế nào
Định nghĩa
Đối với dây dẫn, điện dung là giá trị đặc trưng cho khả năng tích lũy điện tích của cơ thể. Đây là ý nghĩa vật lý của nó. Nó được ký hiệu bằng chữ Latinh C. Nó bằng với tỷ lệ điện tích so với điện thế, nếu nó được viết dưới dạng công thức, sẽ thu được những điều sau đây:
C = q / f
Công suất điện của bất kỳ đối tượng nào phụ thuộc vào hình dạng và kích thước hình học của nó. Nếu chúng ta xem xét một dây dẫn có hình dạng của một quả bóng, làm ví dụ, thì công thức tính giá trị của nó sẽ như sau:
Công thức này giữ cho một dây dẫn đơn độc. Nếu bạn đặt hai dây dẫn cạnh nhau và tách chúng bằng một chất điện môi, thì bạn sẽ có được một tụ điện. Về vấn đề này một lát sau, bây giờ chúng ta hãy xem những gì được đo công suất điện.
Đơn vị đo công suất điện là farad. Nếu bạn phân hủy nó thành các thành phần theo công thức, thì:
1 farad = 1 C / 1 V
Trong lịch sử, kích thước của đơn vị này đã không được chọn chính xác. Thực tế là trong thực tế, bạn phải làm việc với công suất điện: dặm, micro, nano và picofarads. Mà bằng các phân số của một farad, cụ thể là:
1 mF = 10 ^ (- 3)
1 FF = 10 ^ (- 6) F
1 nF = 10 ^ (- 9)
1 pF = 10 ^ (- 12)
Tụ điện
Một tụ điện là hai tấm vật liệu dẫn điện nằm đối diện nhau, giữa đó có một lớp điện môi. Ở trạng thái tích điện, các tấm có tiềm năng khác nhau: một trong số chúng sẽ dương, và âm thứ hai. Công suất điện của tụ điện phụ thuộc vào độ lớn của điện tích trên các bản của nó và sự khác biệt tiềm năng, điện áp giữa chúng. Một trường tĩnh điện phát sinh giữa các tấm, giữ các điện tích trên các tấm. Công thức tính điện dung của tụ điện trong trường hợp chung:
C = q / U
Nói một cách đơn giản, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích của các bản và khoảng cách giữa chúng, cũng như hằng số điện môi tương đối của vật liệu nằm giữa chúng. Chúng được phân biệt bởi điện môi được sử dụng:
- gốm sứ;
- phim ảnh;
- mica;
- giấy kim loại;
- điện phân;
- tantalum, v.v.
Theo hình dạng của các tấm:
- bằng phẳng;
- hình trụ;
- hình cầu, vv
Vì công thức tính diện tích của hình phụ thuộc vào hình dạng của nó, nên công thức tính công suất sẽ khác nhau đối với từng trường hợp.
Đối với một tụ điện phẳng:
Đối với hai quả cầu đồng tâm có một tâm chung:
Đối với tụ điện hình trụ:
Giống như các yếu tố khác của mạch điện, trong trường hợp này có hai cách chính để kết nối các tụ điện: song song và nối tiếp.
Điện dung cuối cùng của mạch kết quả phụ thuộc vào điều này. Các tính toán điện dung của một số tụ điện gợi nhớ đến các tính toán điện trở của các điện trở trong các kết nối khác nhau, chỉ có các công thức cho các phương thức kết nối được đặt ngược lại, đó là:
- Khi được kết nối song song, tổng công suất điện của mạch là tổng công suất của từng phần tử. Mỗi kết nối tiếp theo tăng tổng công suất
Tổng số = C1 + C2 + C3
- Khi được kết nối nối tiếp, công suất điện của mạch giảm, giống như sự giảm điện trở trong mạch của các điện trở được kết nối song song. I E:
Có thể = (1 / C1) + (1 / C2) + (1 / C3)
Quan trọng! Trong một mạch song song, điện áp trên các bản của mỗi phần tử là như nhau. Điều này được sử dụng để có được công suất điện lớn. Trong chuỗi kết nối của hai phần tử điện áp trên các bản của mỗi tụ điện bằng một nửa tổng điện áp. Trong ba, ba phần, và như vậy.
Pin và điện năng tiêu thụ
Các đặc điểm chính của pin là:
- Điện áp định mức.
- Sức chứa.
- Dòng xả tối đa.
Trong trường hợp này, để xác định các đặc tính định lượng của thời gian hoạt động, hoặc, theo cách hiểu đơn giản, để tính thời lượng pin kéo dài, giá trị dung lượng được sử dụng.
Trong pin sạc, các kích thước sau được sử dụng để mô tả công suất điện:
- Và * h - ampe-giờ cho pin lớn, ví dụ như ô tô.
- mAh - milliampere-giờ, đối với pin cho các thiết bị đeo được, chẳng hạn như điện thoại thông minh, quadcopters và thuốc lá điện tử.
- W * giờ - Giờ watt.
Những đặc điểm này cho phép bạn xác định thời gian pin sẽ chịu được dưới một tải cụ thể. Để xác định công suất điện của pin được đo bằng mặt dây chuyền (C). Đổi lại, giá treo bằng với lượng điện được truyền vào pin với dòng điện 1A trong 1 giây. Sau đó, nếu bạn dịch thành giờ, thì ở dòng điện 1A trong 1 giờ, 3600 C được truyền đi.
Một cách để đo dung lượng pin là xả nó với dòng điện đã biết và bạn phải đo thời gian xả. Giả sử, nếu pin được xả đến mức điện áp tối thiểu trong 10 giờ với dòng điện 5A, thì công suất của nó là 50 A * h
Điện là một số lượng quan trọng trong điện tử và kỹ thuật điện. Trong thực tế, tụ điện được sử dụng trong hầu hết các mạch của thiết bị điện tử. Ví dụ, trong các bộ nguồn - để làm phẳng các gợn sóng, làm giảm ảnh hưởng của điện áp cao lên các công tắc nguồn. Trong các mạch thời gian của các mạch khác nhau, cũng như trong các bộ điều khiển PWM để đặt tần số hoạt động. Pin cũng thường được sử dụng. Nói chung, các nhiệm vụ lưu trữ năng lượng và chuyển pha là rất phổ biến.
Video được cung cấp sẽ giúp nghiên cứu vấn đề chi tiết hơn:
Một lời giải thích ngắn gọn được cung cấp trong video hướng dẫn này:
Bây giờ bạn biết điện dung là gì, được đo theo đơn vị nào, và đại lượng này phụ thuộc vào cái gì. Chúng tôi hy vọng thông tin được cung cấp là hữu ích và dễ hiểu cho bạn!
Tài liệu liên quan:
Đang tải...
