Atstāti savā ziņā, divi viena nosaukuma elektriskie lādiņi nevēlas viens ar otru sazināties. Viņi lido, cik ātri vien var. Tādējādi, ja daļiņas ir spiestas virzīties viena pret otru (un tas notiek, piemēram, akumulējot lādiņu), tās pretojas tam visos iespējamos veidos, un, lai palielinātu lādiņa koncentrācijas blīvumu vadītājā, noteikta enerģija. ir jāiztērē.
Statiskā stāvoklī šī enerģija netiek izmantota un tiek neatgriezeniski zaudēta. Tas tiek glabāts kā elektriskais lauks - sava veida spriegums telpā starp lādētām daļiņām - līdz lādiņu koncentrācija samazinās, un tās atgūst spēju brīvi kustēties.
Šajā gadījumā lādiņi izmanto elektriskās strāvas uzkrāto enerģijulauks, lai iegūtu paātrinājumu savā ceļā.
Kondensators ir elektriskās ķēdes sastāvdaļa, kas īpaši izstrādāta elektriskā lauka uzglabāšanai.
Kondensatora elektriskā lauka enerģija ir pamatā tā izmantošanai daudzās elektriskās un elektroniskās ierīcēs.
Vienkārša loģika nosaka, ka kondensatoram, kas uzlādēts līdz V spriegumam, būs nepieciešami QV džouli enerģijas, lai sasniegtu jaunu stāvokli, un šī vērtība ir tieši kondensatora elektriskā lauka enerģija, kas tajā glabājas un ir gatava darbam. izmantojiet.
Diemžēl veselais saprāts šeit pieviļ. Tas, ka jūtaties labi pēc alus izdzeršanas, nenozīmē, ka pēc otrā alus izdzeršanas jutīsities tieši divreiz labāk.
Patiesībā, tuvojoties apsūdzībām, viņi tam pretojas arvien niknāk. Acīmredzot šeit mums ir darīšana ar nelineāru procesu.
Apskatīsim, kā, pamatojoties uz vienkāršu eksperimentu, nosaka kondensatora elektriskā lauka enerģiju.
Ir zināms, ka strāva tiek definēta kā ātrums, ar kādu lādiņš pārvietojas. Tāpēc, ja kondensatoru pievienojat stabilizētas strāvas avotam, lādiņš Q uzkrāsies uz plāksnēm nemainīgā ātrumā.
Pieņemsim, ka mēs ņemam neuzlādētu kondensatoru un pievienojam to barošanas avotam, kas nodrošina pastāvīgu uzlādes strāvu I.
Spriegums uz kondensatora sākas no nulles un palielināslineāri, līdz kondensators ir pilnībā uzlādēts. Pēc tam tas apstājas. Sauksim šo vērtību par maksimālo spriegumu V.
Vidējais spriegums kondensatorā uzlādes laikā ir (V/2), un vidējā jauda attiecīgi ir I(V/2). Kondensators tika uzlādēts laikā T sekundes, tāpēc uzlādes procesā uzkrātā kondensatora elektriskā lauka enerģija ir TI (V/2).
W=1/2QV=1/2CV
Neskatoties uz to, ka ir liels skaits izmēru, kondensatora ierīce nav ļoti daudzveidīga.
Lielākā daļa no tām sastāv no divām paralēlām plāksnēm, kuras atdala dielektriķis. Dažreiz, lai ietaupītu vietu, šī sviestmaize tiek sarullēta kā rullītis. Un dažos gadījumos tiem ir vairāki slāņi, kas ir savienoti noteiktā veidā.
Kondensatora, kas sastāv no divām metāla plāksnēm, ar zināmiem fiziskajiem izmēriem, kapacitātes aprēķināšana parasti nav grūta, kā arī iegūtās kapacitātes aprēķināšana, ja kondensatori ir savienoti virknē vai paralēli.
