Što određuje energiju električnog polja kondenzatora


Punjenje i praznjenje kondenzatora (Srpanj 2019).

Anonim

Energija električnog polja kondenzatora je prije svega energija samog električnog polja. Stoga, da bi se razumjelo o čemu ovisi, trebate razumjeti kako se formira ova vrsta energije.

Trebat će vam

  • Udžbenik fizike, list papira, olovka

instrukcija

1

Otvorite udžbenik fizike 10. razreda. U njemu ćete naći temu "Struja", u kojoj možete pročitati osnovne definicije potrebne za razumijevanje teme koja se proučava. Prvo, potrebno je razumjeti kako se električno polje formira u kondenzatoru.

2

Kao što znate, kondenzator je dvije ravne paralelne ploče s nabojem suprotnog znaka. U stvari, ovo je samo jedna od podvrsta kondenzatora, ali je dovoljno razmotriti u ovom kontekstu. Dakle, dvije ploče kondenzatora s različitim nabojem tvore električno polje u razmaku između njih, čija se energija mora mjeriti.

3

Uzmite komad papira i izvucite električno polje koje se proučava unutar ploča kondenzatora. Nacrtajte dva uska okomita pravokutnika koja predstavljaju sam kondenzator, a između njih horizontalne zrake usmjerene od pozitivno nabijene ploče na negativno nabijenu. Horizontalne zrake označavaju smjer vektora jakosti električnog polja kondenzatora. Tako kondenzator akumulira energiju danog električnog polja. Može se vidjeti da bi, ako bi ploče bile veće, broj linija napetosti bio veći, što znači da bi energija električnog polja također bila veća. Tako je, promjenom konstrukcije kondenzatora, moguće utjecati na energiju električnog polja pohranjenog u njemu. U stvari, mijenjajući dizajn kondenzatora, prije svega, mijenjamo njegov kapacitet.

4

Zapamtite definiciju kapacitivnosti kondenzatora. Opća definicija kapacitivnosti kaže da je jednaka omjeru napona pohranjenog na jednoj od kondenzatorskih ploča s naponom koji se dobiva između ploča. Osim toga, kapacitet je konstantan i ovisi samo o konstrukciji kondenzatora.

5

Dakle, kako se naboji na pločama povećavaju, napon se također povećava, a kapacitivnost ostaje konstantna. Koristeći pojam kapacitivnosti i naboja ploča, može se definirati energija polja kondenzatora kao omjer kvadrata naboja na jednoj od ploča na dvostruku vrijednost kapacitivnosti kondenzatora. To znači da postoje dva načina za promjenu energije kondenzatora: promjenom kapacitivnosti i promjenom naboja ploča. Prva metoda uključuje promjenu dizajna samog kondenzatora: možete povećati površinu ploča ili smanjiti udaljenost između ploča. Druga metoda je očitija, jer je sasvim prirodno da ako povećate naboj ploča, energija pohranjena u kondenzatoru će se također povećati.