Definition
en kondensator är en elektronisk enhet som används för att lagra elektrisk energi. De används bara för att lagra elektronerna och de kan inte producera dem.
kondensatorns uppfinning
det finns många historier bakom kondensatorns uppfinning., En tysk forskare vid namn Ewald Georg von Kleist var känd för att uppfinna kondensatorn i November 1745. Men han hade inga detaljerade anteckningar eller register över sin uppfinning. Så fick han äran för kondensatorns utveckling. Några månader senare hittade en nederländsk professor som heter Pieter van Musschenbroek en liknande enhet som heter Leyden Jar. Forskare godkände detta för att vara den första kondensatorn. Efter år har båda forskarna fått lika kredit för kondensatorns uppfinning.,
år senare experimenterade Benjamin Franklin med Leyden-burken och kunde göra en mindre kondensator som namngavs som Franklin Square efter honom. Senare började den engelska kemisten Michael Faraday experimentera på Leydenburken och uppfann den första kommersiella kondensatorn. Denna kondensator gjordes av stora oljefat. Detta utvecklades senare på ett sådant sätt att elkraft kunde levereras till mycket stora avstånd. Klicka här för att veta mer om uppfinningen historia kondensator.,
Leyden Jar
Leyden Jar består i grunden av en glasburk, som var fodrad inuti och utanför med metallfolier vanligtvis gjorda av bly. Glasburken var halvfull med vatten. Glasburken användes som dielektrisk. En mässingsstång introduceras från toppen av glasburken. En statisk tillförsel gavs sedan från mässingsstången till burken. När detta levereras burken kommer att lagra två lika, men motsatta laddningar i jämvikt som passerar på marken om en jordledning ges. Figuren av en Leyden burk ges nedan.,
Leyden Jar
arbeta av en kondensator
en kondensator består av två metallplattor som är åtskilda av en icke-ledande substans eller dielektrisk. Ta en titt på figuren nedan för att veta om dielektrisk i en kondensator.,
även om någon icke ledande substans kan användas som dielektrisk, praktiskt taget vissa speciella material som porslin, mylar, teflon, glimmer, cellulosa och så vidare. En kondensator definieras av typen av dielecric vald. Det definierar också kondensatorns tillämpning.
beroende på storlek och typ av dielektrisk som används kan kondensatorn användas för högspännings-och lågspänningsapplikationer.
för tillämpningar i radio tuning kretsar luft används ofta som dielektriska., för applikationer i timer kretsar mylar används som dielektriska. För högspänningstillämpningar används glas normalt. För applicering i röntgen-och MR-maskiner är keramik mestadels föredragen.
metallplattorna separeras med ett avstånd ”d”, och ett dielektriskt material placeras i-mellan plattorna.
dielektrisk konstant för det dielektriska materialet = e0e………………e0 är den dielektriska luften.
det dielektriska materialet är huvudämnet som hjälper till att lagra den elektriska energin.,
definition av kapacitans
det finns huvudsakligen två begrepp för att definiera kapacitans. Det elektriska konceptet ges nedan.
kapacitans sägs vara kondensatorns lagringspotential. Med andra ord, för en befintlig potentiell skillnad eller spänning ”V” över plattorna, sägs kapacitansen vara mängden laddning ”Q” lagrad mellan plattorna.,
kapacitans, C = Q/V
fysiska begreppet kapacitans är att kapacitansen definieras av de två plattorna fysiska egenskaper, så att kapacitansen är lika med förhållandet mellan kvadratiska ytan av en platta och avståndet mellan plattorna multiplicerat med dielektriken av materialet mellan plattorna
kapacitans, C = E0e a/d
arbeta av en kondensator – video
Farad
kapacitansen hos en kondensator mäts i enheter som kallas farader.,
en kondensator sägs ha 1 Farad av kapacitans när kondensatorn kan hålla 1 amp-sekund av elektroner vid 1 volt med en hastighet av elektronflöde av 1 coulomb av elektroner per sekund. Som 1 Farad är ett stort värde betecknas kondensatorerna vanligtvis i mikrofarader.
grundläggande Kondensatorkretsar
1. Kondensator ansluten till ett batteri
en kondensator som är ansluten till ett batteri visas nedan.,
en spänning ”V” visas över kondensatorn, vilket ger en kapacitans ”C” och en ström ”i”. Spänningen som produceras av batteriet accepteras av plattan som är ansluten till batteriets negativa. På samma sätt förlorar plattan på kondensatorn som fäster vid batteriets positiva terminal elektroner till batteriet., Således kondensatorn börjar laddning ges av ekvationen
DQ = C*dv, där DQ är den lilla förändringen i laddning och dV är den lilla förändringen i spänning.
sålunda kan strömmen uttryckas som
i = C*dv/dt.
när kondensatorn är fulladdad kommer den att ha samma spänning som batteriet.
2. Kondensator ansluten i serie
kondensatorer C1 och C2 anslutna i serie visas i figuren nedan.,
när kondensatorerna har en serieanslutning är den totala spänningen ”V” från batteriet uppdelad i V1 och V2 över kondensatorerna C1 och C2. Den totala laddningen ” Q ” kommer att vara laddningen av den totala kapacitansen.,
Voltage V = V1 + V2
som i någon serie krets strömmen i är densamma i hela
därför Total kapacitans av kretsen, Ctotal = Q/V = Q/(V1 + V2)
detta kan beräknas ytterligare som 1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2
för en krets som har ”n” antal kondensatorer i serie
1/ctotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + …… + 1/kn
3., Kondensator ansluten parallellt
som visas i figuren hålls två kondensatorsc1 och C2 parallellt. Spänningen över båda kondensatorerna kommer att vara densamma, ”V”. Laddningen i kondensatorn C1 Q1 och laddningen i kondensatorn C2 är Q2. Således kan vi skriva ekvationerna som
C1 = Q1/V och C2 = Q2 / V.,
Total kapacitans, Ctotal = (Q1+Q2)/V = Q1/V + Q2/V = C1 + C2
om det finns ”n” kondensatorer hålls parallellt, då total kapacitans kan skrivas som
Ctotal = C1 + C2 + C3 + … + Cn
fördelar
- eftersom kondensatorn kan ladda ur i en bråkdel av en sekund, har den en mycket stor fördel. Kondensatorer används för apparater som kräver hög hastighet användning som i kamerablixt och laserteknik.,
- kondensatorer används för att ta bort krusningar genom att ta bort topparna och fylla i Dalarna.
- en kondensator tillåter ac-spänning att passera genom och blockerar likspänning. Detta har använts i många elektroniska applikationer.
Lämna ett svar