Da dove viene l'energia del campo elettrico del condensatore

Lasciati a se stessi, due con lo stesso nomele cariche elettriche non vogliono avere niente a che fare l'una con l'altra. Vola il più velocemente possibile. Quindi, se le particelle sono costrette a muoversi l'una verso l'altra (e questo accade, ad esempio, durante l'accumulo di carica), la resistono in ogni modo possibile, e al fine di aumentare la densità della concentrazione di carica nel conduttore, una certa energia deve essere spesa.

In uno stato statico, questa energia non lo èusato e irrimediabilmente perso. È immagazzinato sotto forma di un campo elettrico - una sorta di tensione nello spazio tra le particelle cariche - fino a quando la concentrazione delle cariche diminuisce e di nuovo non riescono a muoversi liberamente.

In questo caso, le cariche usano l'energia immagazzinata del campo elettrico per acquisire accelerazione nel loro cammino.

Un condensatore è un componente di un circuito elettrico appositamente progettato per immagazzinare un campo elettrico.

L'energia del campo elettrico di un condensatore è la base del suo utilizzo in numerosi dispositivi elettrici ed elettronici.

La logica semplice suggerisce che un condensatore,carico di una tensione V, per raggiungere un nuovo stato occorreranno QV joule di energia, e questa quantità non è altro che l'energia del campo elettrico di un condensatore immagazzinato in esso e pronto per l'uso.

Sfortunatamente, il buon senso sbaglia in questo caso. Se ti senti bene dopo aver bevuto un bicchiere di birra, questo non significa che ti sentirai esattamente il doppio dopo aver preso il secondo.

Infatti, man mano che le accuse si avvicinano, resistono sempre più violentemente. Ovviamente, qui abbiamo a che fare con un processo non lineare.

Vediamo come viene determinata l'energia del campo elettrico di un condensatore sulla base dell'esperienza semplice.

È noto che la corrente è definita come la velocità, conquale carica si sta muovendo. Pertanto, se si collega un condensatore a una sorgente di corrente stabilizzata, la carica Q si accumula sulle piastre a una velocità costante.

Supponiamo di prendere un condensatore scarica e collegarlo a un alimentatore che fornisce una corrente di carica costante I.

La tensione del condensatore inizia da zero e aumenta linearmente fino a quando il condensatore non è completamente carico. Dopo ciò, si ferma. Chiama questo valore la tensione massima V.

La tensione media del condensatore nel processoLa carica è (V / 2) e la potenza media, rispettivamente, I (V / 2). Il condensatore è stato caricato durante T secondi, in modo che l'energia del campo elettrico del condensatore memorizzato nel processo di carica sia TI (V / 2).

W = 1 / 2QV = 1 / 2CV

Nonostante l'esistenza di un numero enorme di dimensioni, il dispositivo del condensatore non differisce molto dalla diversità.

Molti di questi sono composti da due parallelipiastre separate da un dielettrico. A volte, per risparmiare spazio, questo sandwich è arrotolato come un rotolo. E in alcuni casi hanno diversi livelli che sono sicuramente connessi tra loro.

Calcolo della capacità del condensatore, composto da duele piastre metalliche, con dimensioni fisiche note, non sono solitamente difficili, così come il calcolo della capacità risultante con una connessione in serie o in parallelo di condensatori.