При створенні схем під час заняття аматорської радіоелектронікою доводиться оперувати значною кількістю термінології. І однією з найважливіших складових є конденсатори. Самі по собі вони не дуже цікаві, найголовніше для нас - їх функції. Ось, наприклад, електрична енергія конденсатора. Що це? Вона обумовлена тим, що електричне поле, яке знаходиться між обкладинками конденсатора, саме володіє енергією. Так, його напруженість є пропорційною подається напрузі. Давайте розглянемо більш детально і з рядом формул.
Енергія зарядженого конденсатора
Обкладки конденсатора мають електроємність (Е). На них же розташовано два електричних заряду: -з і + з. Тоді напруга (Н), що існує між обкладинками, буде рівним:
- Н = з / Е
Все складові цього рівняння були розглянуті вище, і якщо ви заплуталися, перечитайте, поки не зможете зрозуміти. Без цього буде неможливо продовжити ознайомлення з матеріалом статті, щоб він засвоївся. Дані знання необхідні, щоб зрозуміти, як функціонує енергія поля конденсатора.
Але пристрій з часом сам розрядиться. Що з цим робити? Коли відбувається процес розрядки, то напругу, яка існує між його обкладинками, буде спадати прямо пропорційно заряду від початкового значення до нуля. У формульному вираженні дане рівняння буде виглядати таким чином:
- Нср= Н / 2 = з / 2 * Е
Але у нас ще є робота А, яка відбувається електричним полем під час розрядки конденсатора. У формульному поданні все виглядає наступним чином:
- А = з * Нср= (З * Н) / 2 = (Е * Н2) / 2
Але разом з цим виникає питання: чому дорівнює потенціальна енергія конденсатора з даної електроємна Е, який заряджений до значення Н? Відповідь на це питання нам може дати таке рівняння:
- ПЕ = А = (Е * Н2) / 2 = з2/ (2 * Е) = (з * Н) / 2
Тут вам слід зрозуміти, що енергія конденсатора залежить від електричного поля, що існує між його обкладинками, і воно ж є її власником. А з цього можна зробити висновок, що вона також пропорційна квадрату напруженості. Щоб запам`ятати, чому дорівнює енергія зарядженого конденсатора, можна вивчити ще одне шкільне правило. Або навіть точніше буде сказати - освіжити свою пам`ять ім. Енергія конденсатора дорівнює роботі, яка відбувається електричним полем під час зближення пластин пристрою впритул. Вона також дорівнює праці, що робиться для поділу негативних і позитивних зарядів, що необхідний для подальшої зарядки приладу. Це вивчається як приклад в курсі шкільної фізики.
електроємність
В рамках попереднього розділу статті згадувалося таке слово. З огляду на його важливість, при розборі ситуації з конденсатором можна розібратися з тим, що розуміють під цим словом. Отже, електроємність:
- Використовується в якості характеристики здатності накопичувати електричний заряд конденсатором.
- Є залежною від цілого ряду параметрів:
- Від геометричних розмірів конденсатора.
- Від його форми.
- Від розташування в схемі.
- Від властивостей електричної середовища, в якій власне і знаходиться конденсатор.
Електроємність вимірюється в Фарадах (на практиці ще додається приставка мікро-, оскільки обсяг конденсатора зазвичай невеликий).
Енергія поля і формула
Вона приблизно дорівнює квадрату напруженості електричного поля всередині конденсатора.
Щільність енергії вимірюється за формулою:
W = 1/2 * E0* E
Що можна додатково сказати з цього? Даний ефект підсумовується з іншими і може складати електричне поле всього пристрою, частиною якого є конденсатор.
висновок
Отже, в рамках статті була розглянута енергія конденсатора, а також поле, яке створюється нею. Необхідно також враховувати, що інші деталі електротехнічних схем теж володіють певною енергією і можуть позитивно позначатися на ступеня зарядженості даного пристрою. Якщо конденсатор знаходиться за гранями схем і не використовується ними, але знаходиться поблизу, то він поступово буде заряджатися. Правдивість цього факту дуже легко перевірити в домашніх умовах, якщо є необхідна вимірювальна техніка. Для цього необхідно сам конденсатор помістити біля телевізора, пристрої радіо або комп`ютера і записувати значення зарядженості, яке буде показувати вимірювальна апаратура. Завдяки цій властивості енергія конденсатора може змінюватися навіть при відсутності прямого видимого підключення до джерела живлення.
