LovesTheTeam.com

Je hebt nodig

• Leerboek over fysica, vel papier, potlood

instructie

1

Open het leerboek over fysica klas 10. Hierin vindt u het onderwerp "Elektriciteit", waarin u de basisdefinities kunt lezen die nodig zijn om het onderwerp te begrijpen. Ten eerste is het noodzakelijk om te begrijpen hoe het elektrische veld in de condensator wordt gevormd.

2

Zoals je weet, is de condensator tweevlakparallelle platen met ladingen van het tegengestelde teken. In feite is dit slechts een van de ondersoorten van condensatoren, maar de overweging is voldoende in deze context. Twee condensatorplaten met verschillende ladingen vormen dus een elektrisch veld in de spleet tussen henzelf, waarvan de energie moet worden gemeten.

3

Pak een vel papier en teken het onderwerpelektrisch veld binnen de platen van een condensator. Teken twee smalle verticale rechthoek afbeelding zelf condensator en daartussen - horizontale balken gericht van de positief geladen plaat aan de negatief geladen. Horizontale balken geven de richting van de elektrische veldvector van de condensator. Dus een condensator opgeslagen energie van het elektrische veld. Het is duidelijk dat wanneer de platen groter waren, en het aantal spanningslijnen zou groter zijn geweest, en daarom zou hoger en de energie van het elektrische veld. Dus door het ontwerp van de condensator, is het mogelijk om de energie opgeslagen in het elektrische veld daarin beïnvloeden. In feite is het veranderen van de structuur van de condensator, hebben we in de eerste plaats, wijzigt zijn capaciteit.

4

Denk aan wat de definitie van capaciteit iscondensator. De algemene definitie van capaciteit geeft aan dat deze gelijk is aan de verhouding van de lading opgeslagen op een van de condensatorplaten tot de spanning verkregen tussen de platen. Bovendien is de capaciteit een constante waarde en hangt deze alleen af ​​van het ontwerp van de condensator.

5

Dus met toenemende lading op de platenDe spanning neemt ook toe en de capaciteit blijft constant. Met behulp van het concept van capaciteit en laadplaten, kunt u de energie van het condensatorveld bepalen als de verhouding van het kwadraat van de lading op een van de platen tot tweemaal de capaciteit van de condensator. Dit betekent dat er twee manieren zijn om de energie van de condensator te veranderen: de capaciteit veranderen en de lading van de platen veranderen. De eerste methode betreft het veranderen van het ontwerp van de condensator: u kunt het oppervlak van de platen vergroten of de afstand tussen de platen verkleinen. De tweede methode is meer voor de hand liggend, omdat het vrij natuurlijk is dat als je de lading van de platen verhoogt, de energie opgeslagen in de condensator ook zal toenemen.

Tip 2: Wat is de lading van een condensator

De condensator is een onderdeel van een elektrisch circuit dat de accumulatie van elektrische ladingen mogelijk maakt. Elektrische ladingen zijn in de regel elektronen.

Het proces van het opladen van een condensator

De condensator kan elektrisch accumulerenenergie door de accumulatie van geladen deeltjes op hun platen. Er verschijnt dus een elektrisch veld met een bepaalde intensiteit in de condensator. Stel je een apparaat voor van een klassieke condensator met twee planparallelle platen. Op elke condensatorplaat wordt een elektrische potentiaal toegepast. De potentialen van elke condensatorplaat hebben het tegenovergestelde teken. In de praktijk komt een dergelijk geval overeen met de verbinding van de condensator met de elektrochemische cel. Geladen deeltjes op de negatieve pool van de cel stromen op een van de platen van de condensator. Dus de andere plaat blijkt te zijn geladen met het tegenovergestelde teken. Dit creëert een elektrisch veld in de condensator. Het laadproces gaat door totdat de spanning tussen de platen gelijk wordt aan de spanning van de cel. In de regel wordt een diëlektrische substantie in de condensator geplaatst, zodat de totale spanning tussen de condensatorplaten wordt opgeteld uit de externe aangelegde spanning en interne spanning gevormd door de polaire deeltjes van het diëlektrische materiaal.

De lading van de condensator

Dus, elk van de condensatorplaten neemteen bepaald aantal geladen deeltjes. Omdat de platen een metalen substantie zijn, kunnen alleen elektronen vrije dragers zijn. Bijgevolg accumuleert slechts een van de platen geladen deeltjes in de vorm van elektronen, en de andere vormt hun overmaat, waardoor een zekere positieve lading wordt gecreëerd. De totale lading van de condensator kan dus worden gedefinieerd als de totale lading van alle elektronen van een van de platen. Deze waarde kan worden berekend door de capaciteit van de condensator te kennen. In dit geval zal de waarde van de condensatorlading gelijk zijn aan het product van de capaciteit en de spanning tussen de platen. De capaciteit van een condensator is een constante waarde, alleen afhankelijk van de configuratie, dus de totale condensatorlading hangt alleen af ​​van de spanningswaarde. Er is echter een manier om de condensatorlading tegelijkertijd op twee manieren te verhogen, waardoor de afstand tussen de platen wordt verkleind. Op deze manier is het mogelijk zowel een toename van de capaciteit van de condensator te bereiken als een toename van de spanning daarop. Dat is de reden waarom de afstand tussen de platen wordt geminimaliseerd bij het maken ervan.