Кондензатор

Кондензатор

Кондензатор је уређај у коме се електрична енергија може акумулирати и чувати у облику наелектрисања.

Физика

Ознаке

кондензатор, напон, наплатити, блиц, воз, наоружање, инсулант, Капацитет, електрично поље, електрична струја, Енергија, naizmenična struja, ампеража, електрични круг, извор енергије, izolator, једносмерна струја, електро, електрични, електрода, електрон, физика, integralno kolo, техника

Повезани додаци

Сцене

Принцип рада

  • извор електричне енергије
  • кондензатор - Кондензатор је уређај који служи за складиштење електричног набоја, а тиме и електричне енергије.
  • потрошач

Типови

  • суперкондензатор - Двослојни електрични кондензатор. Капацитет му је и више хиљада пута већи у односу на остале кондензаторе. Користи се у случајевима када је велику количину електричне енергије потребно ускладиштити и испоручити у веома кратком временском периоду. Користи се, на пример, за напајање блицева фотографских апарата, за складиштење енергије кочења код аутомобила, или за покретање мотора у локомотивама. Све је више области примене ових кондензатора.
  • електролитни кондензатор - У овом типу акумулатора једна електрода је метална плоча, а изолатор је метални оксид на површини плоче. Друга електрода је гел или електролит у течном стању. Главне области примене овог кондензатора су јединице за напајање и матичне плоче за рачунаре.
  • танталов кондензатор - Код овог типа кондензатора изолатор између плоча је од лискуна.
  • керамички кондензатори - Садржи изолатор од керамике. Ова врста кондензатора се најчешће производи.

Конструкција

Кондензатор је уређај у коме се електрична енергија може акумулирати и складиштити у облику наелектрисања. Најједноставнија врста кондензатора је плочасти кондензатор који се састоји од две паралелне металне плоче међусобно одвојене непроводним слојем. Металне плоче су електроде кондензатора. Непроводни слој између њих је електрични изолатор или диелектрик. Изолатор служи да раздвоји електроде и повећа капацитет кондензатора, односно количину наелектрисања које се складишти.

Пуњење

  • плoчe - Металне електроде велике површине.
  • изолација - Раздваја две електроде. Може да повећа капацитет кондензатора. Његова важна карактеристика је релативна диелектрична константа. Ова константа показује колико пута се повећава капацитет кондензатора, у случају да се између две електроде уместо вакуума налази изолациони материјал.
  • линије електричног поља - Имагинарне линије које се користе за илустрацију структуре електричног поља. Њихова густина показује јачину електричног поља. У стварности не постоје.
  • пуњење (набој) (Q)
  • напон (U)
  • капацитет (C)
  • C=Q/U

Пуњење кондензатора се врши помоћу спољашњег извора електричне енергије. Током овог процеса негативно наелектрисање напушта једну електроду и прелази на другу. Услед разлике у набоју између две електроде формира се електрично поље које ствара напон.

Напон између две плоче зависи од рада који је потребно уложити да би јединично наелектрисање прешло са једне плоче на другу.

Површина електрода

  • пуњење (набој) (Q)
  • напон (U)
  • капацитет (C)
  • C=Q/U

Капацитет кондензатора, односно количина наелектрисања коју је могуће складиштити зависи од величине и облика кондензатора, растојања између плоча и материјала изолатора. Капацитет кондензатора се не односи само на количину наелектрисања, него и на висину напона потребног за складиштење одређене количине наелектрисања.

Како је напон између плоча директно пропорционалан количини ускладиштеног наелектрисања, количник ове две вредности је константан. Овај количник је капацитет кондензатора, односно: C=Q/U.

Капацитет кондензатора се може повећати на више начина. Једна од могућности је повећање површина плоча. Капацитет кондензатора је директно пропорционалан површини плоча. На пример, ако користимо плоче са два пута већом површином, капацитет кондензатора ће бити двоструко већи.

Растојање између електрода

  • пуњење (набој) (Q)
  • напон (U)
  • капацитет (C)
  • C=Q/U

Други начин повећања капацитета је смањење растојања између плоча кондензатора. На овај начин се смањује напон при чему количина наелектрисања остаје непромењена.

Изолација

  • пуњење (набој) (Q)
  • напон (U)
  • капацитет (C)
  • C=Q/U

На капацитет кондензатора такође утиче и диелектрична константа изолатора између плоча.

Уколико изолатор између плоча није вакуум, него неки изолациони материјал, јачина електричног поља опада што изазива смањење напона, али се количина наелектрисања не мења. Ово се дешава услед електростатичке индукције која се ствара у изолатору под утицајем наелектрисања у плочама. У изолационом материјалу настаје напон супротног смера од напона који влада између плоча. То значи да изолациони материјал утиче на смањење напона између плоча услед чега се капацитет кондензатора повећава.

Диелектрична константа ваздуха је идентична са диелектричном константном вакуума и износи 1. Диелектрична константа полиетилена је 2, што значи да полиетилен омогућава складиштење двоструко веће количине наелектрисања од ваздуха. Уколико се као изолатор користи папир, чија диелектрична константа износи 3,3, капацитет кондензатора ће бити више од три пута већи у односу на кондензатор чији је изолатор ваздух.

Кондензатори у пракси

  • блиц - Уколико је за рад неког уређаја изненада неопходна велика количина електричне енергије, као што је то на пример у случају покретања аутомобила, или приликом рада звучника или употребе блица на фотоапарату, користи се кондензатор. У овим случајевима кондензатор много брже обавља предају набоја од акумулатора. Наравно, за пуњење је потребно време, стога, ако приликом фотографисања користимо блиц, морамо направити кратку паузу пре следеће употребе блица.
  • мобилни телефон - Кондензатори се користе и у уређајима за напајање, као што су пуњачи за телефоне, а и током претварања наизменичне струје у једносмерну за сузбијање пулсирајућег напона у исправљачу. У пријемницима радио уређаја и мобилних телефона кондензатори променљивог капацитета служе за подешавање осцилаторног кола повезаног са антеном на жељену фреквенцију.
  • компјутерска меморија - Кондензаторе можемо наћи у већини електричних уређаја. Приказаћемо неколико примера. Меморију рачунара (РАМ) и меморијске картице (на пример СД) чине милијарде кондензатора микроскопске величине. Оне врше складиштење информација у виду пуњења.

Кондензаторе можемо наћи у већини електричних уређаја. Приказаћемо неколико примера.

Меморију рачунара (РАМ) и меморијске картице (на пример СД) чине милијарде кондензатора микроскопске величине. Оне врше складиштење информација у виду пуњења.

Уколико је за рад неког уређаја изненада неопходна велика количина електричне енергије, као што је то на пример у случају покретања аутомобила, или приликом рада звучника или употребе блица на фотоапарату, користи се кондензатор. У овим случајевима кондензатор много брже обавља предају набоја од акумулатора. Наравно, за пуњење је потребно време, стога, ако приликом фотографисања користимо блиц, морамо направити кратку паузу пре следеће употребе блица.

Кондензатори се користе и у уређајима за напајање, као што су пуњачи за телефоне, а и током претварања наизменичне струје у једносмерну за сузбијање пулсирајућег напона у исправљачу.

У пријемницима радио уређаја и мобилних телефона кондензатори променљивог капацитета служе за подешавање осцилаторног кола повезаног са антеном на жељену фреквенцију.

Нарација

Кондензатор је уређај у коме се електрична енергија може акумулирати и складиштити у облику наелектрисања. Најједноставнија врста кондензатора је плочасти кондензатор који се састоји од две паралелне металне плоче међусобно одвојене непроводним слојем. Металне плоче су електроде кондензатора. Непроводни слој између њих је електрични изолатор или диелектрик. Изолатор служи да раздвоји електроде и повећа капацитет кондензатора, односно количину наелектрисања које се складишти.

Пуњење кондензатора се врши помоћу спољашњег извора електричне енергије. Током овог процеса негативно наелектрисање напушта једну електроду и прелази на другу. Услед разлике у набоју између две електроде формира се електрично поље које ствара напон.

Напон између две плоче зависи од рада који је потребно уложити да би јединично наелектрисање прешло са једне плоче на другу.

Капацитет кондензатора, односно количина наелектрисања коју је могуће складиштити зависи од величине и облика кондензатора, растојања између плоча и материјала изолатора. Капацитет кондензатора се не односи само на количину наелектрисања, него и на висину напона потребног за складиштење одређене количине наелектрисања.

Како је напон између плоча директно пропорционалан количини ускладиштеног наелектрисања, количник ове две вредности је константан. Овај количник је капацитет кондензатора, односно: C=Q/U.

Капацитет кондензатора се може повећати на више начина. Једна од могућности је повећање површина плоча. Капацитет кондензатора је директно пропорционалан површини плоча. На пример, ако користимо плоче са два пута већом површином, капацитет кондензатора ће бити двоструко већи.

Други начин повећања капацитета је смањење растојања између плоча кондензатора. На овај начин се смањује напон, при чему количина наелектрисања остаје непромењена.

На капацитет кондензатора такође утиче и диелектрична константа изолатора између плоча.

Уколико изолатор између плоча није вакуум, него неки изолациони материјал, јачина електричног поља опада што изазива смањење напона, али се количина наелектрисања не мења. Ово се дешава услед електростатичке индукције која се ствара у изолатору под утицајем наелектрисања у плочама. У изолационом материјалу настаје напон супротног смера од напона који влада између плоча. То значи да изолациони материјал утиче на смањење напона између плоча услед чега се капацитет кондензатора повећава.

Диелектрична константа ваздуха је идентична са диелектричном константном вакуума и износи 1. Диелектрична константа полиетилена је 2, што значи да полиетилен омогућава складиштење двоструко веће количине наелектрисања од ваздуха. Уколико се као изолатор користи папир, чија диелектрична константа износи 3,3, капацитет кондензатора ће бити више од три пута већи у односу на кондензатор чији је изолатор ваздух.

Повезани додаци

Матична плоча

Омогућава масовну производњу минимализираних електронских компонената који су на њу...

Алкалне батерије

Ускладиштена хемијска енергија у алкалној батерији се претвара у електричну енергију.

Генератор једносмерне струје

Између сталних магнета генератора за једносмерну струју налази се ротор кроз који тече...

Оловни акумулатор

Електрохемијски процеси, који се одигравају у оловним акумулаторима, производе струју.

Конструкција компјутера

Анимација нам приказује конструкцију компјутера и важније периферне уређаје.

Преносни рачунар (лаптоп)

Преносним рачунарима можемо прикључити разне периферне уређаје.

Електрично звоно

Уређај који ради уз помоћ електромагнета.

Производња наизменичне струје

Ако у магнетном пољу окрећемо намотај, можемо произвести електричну енергију.

Карактеристични извори светлости у домаћинству

Анимација нам приказује изворе светлости које употребљавамо у домаћинствима, њихов рад и...

Генератор и електромотор

Генератор претвара механичку енергију у електричну енергију, док електромотор електричну...

Електромотори

Електромотори су присутни у многим подручјима нашег живота. Упознајмо неколико врста...

Магнетрон

Једна од најважнијих компоненти микроталасне пећнице је магнетрон који производи микроталасе.

Како ради звучник?

Звучник производи звучне таласе уз помоћ електромагнетне индукције.

Лабораторија Николе Тесле (Шорхам, САД)

Изузетан инжењер и проналазач, углавном се бавио електротехником, несумњиво један од...

Муња

Нагло електростатичко пражњење у атмосфери, праћено снажним светлосним и звучним ефектом.

Added to your cart.