Kaks samanimelist elektrilaengut omaette jättes ei taha üksteisega midagi pistmist. Nad lendavad nii kiiresti kui suudavad. Seega, kui osakesed on sunnitud üksteise poole liikuma (ja see juhtub näiteks laengu kogumisel), peavad nad sellele igal võimalikul viisil vastu ning laengu kontsentratsiooni tiheduse suurendamiseks juhis teatud energia tuleb kulutada.
Staatilises olekus seda energiat ei kasutata ja see kaob pöördumatult. Seda salvestatakse elektriväljana - teatud tüüpi pingena laetud osakeste vahelises ruumis - kuni laengute kontsentratsioon väheneb ja nad saavad tagasi võimaluse vab alt liikuda.
Sel juhul kasutavad laengud elektrienergia akumuleeritud energiatväli, et omandada teel kiirendus.
Kondensaator on elektriahela komponent, mis on spetsiaalselt loodud elektrivälja salvestamiseks.
Kondensaatori elektrivälja energia on selle kasutamise aluseks paljudes elektri- ja elektroonikaseadmetes.
Lihtne loogika ütleb, et pingele V laetud kondensaator vajab uude olekusse jõudmiseks QV džaule energiat ja see väärtus on täpselt kondensaatori elektrivälja energia, mis on selles salvestatud ja valmis kasutamiseks. kasutage.
Kaine mõistus veab siin kahjuks alt. See, et tunnete end pärast õlle joomist hästi, ei tähenda, et tunnete end pärast teise õlle joomist täpselt kaks korda paremini.
Tegelikult hakkavad nad süüdistuste lähenedes sellele üha ägedam alt vastu. Ilmselgelt on siin tegemist mittelineaarse protsessiga.
Vaatame, kuidas määratakse kondensaatori elektrivälja energia lihtsa katse põhjal.
On teada, et voolu defineeritakse kui kiirust, millega laeng liigub. Seega, kui ühendate kondensaatori stabiliseeritud vooluallikaga, koguneb laeng Q plaatidele ühtlase kiirusega.
Oletame, et võtame laadimata kondensaatori ja ühendame selle toiteallikaga, mis tagab pideva laadimisvoolu I.
Pinge kondensaatoril algab nullist ja suureneblineaarselt, kuni kondensaator on täielikult laetud. Pärast seda peatub. Nimetagem seda väärtust maksimaalseks pingeks V.
Keskmine pinge kondensaatoril laadimise ajal on (V/2) ja keskmine võimsus on vastav alt I(V/2). Kondensaator laeti ajaga T sekundit, seega laadimise käigus salvestatud kondensaatori elektrivälja energia on TI (V/2).
W=1/2QV=1/2CV
Vaatamata suurele hulgale suurustele ei ole kondensaatorseade kuigi mitmekesine.
Enamik neist koosneb kahest paralleelsest plaadist, mis on eraldatud dielektrikuga. Mõnikord keeratakse see võileib ruumi kokkuhoiu mõttes rullina kokku. Ja mõnel juhul on neil mitu kihti, mis on teatud viisil ühendatud.
Kahest metallplaadist koosneva ja teadaolevate füüsikaliste mõõtmetega kondensaatori mahtuvuse arvutamine ei ole tavaliselt keeruline, nagu ka kondensaatorite järjestikku või paralleelselt ühendamisel tekkiva mahtuvuse arvutamine.
