Время заряда конденсатора. Относительная диэлектрическая проницаемость. Устройство конденсатора. От чего зависит емкость

Но есть и другие компоненты, которые служат для накопления электрической энергии, а именно конденсатор, который мы представляем сегодня, и индуктор, который мы представим позже. Эти два компонента образуют группу под названием «реагенты», и когда они идеальны, то есть они не имеют потерь, которые можно рассматривать как резистивные компоненты, никогда не нагревать. Они накапливают и обменивают энергию между ними.

Помните, когда мы заряжаем металлическое тело положительным и отрицательным зарядом? И тогда мы соединяем их с металлическим стержнем. Органы были разряжены путем циркуляции электронов от отрицательного к положительному телу до тех пор, пока оба не были в одинаковом электрическом потенциале. Внутренняя конструкция конденсатора напоминает нам об этом опыте. На фиг. 1 можно увидеть два металлических шарика, образующих элементный конденсатор.

С помощью этого простого устройства мы собираемся установить некоторые очень точные понятия. Чтобы зарядить наше устройство, мы можем поддерживать его верхнюю полосу на положительном конце батареи, а ее терминал ниже отрицательного. Сразу же происходит циркуляция электронов от стека до нижнего шара и от верхнего шара до стека.

Эта циркуляция только мгновенная, когда поддерживается бары; через некоторое время обращение прекращается, потому что произошел баланс зарядов. Если бы мы могли измерить напряжение между двумя стержнями с помощью измерителя бесконечного внутреннего сопротивления, мы заметили бы, что металлические шарики имеют разность потенциалов, равную напряжению ячейки.

Самое интересное, что напряжение, на которое заряжал элементарный конденсатор, никогда не теряется даже после отсоединения устройства от батареи. Если сформированный конденсатор идеален, и счетчик имеет бесконечное сопротивление, он может измерять одно и то же напряжение через час.

Как вы знаете по нашей специальности, у каждого есть представление через схему. На рисунке 2 мы можем наблюдать представление нашего элементарного конденсатора с очень характерной формой, образующей схему, которая позволит нам заряжать и разряжать конденсатор. Элемент, который преобразует схему заряда в разрядную цепь, называется ключом инвертора и имеет металлическую фольгу, которая физически контактирует с той или иной секцией схемы.

Это сложная схема для новичка; поэтому давайте объясним это подробно. Эти лезвия поворачиваются на двух клеммах слева и попеременно соединяют верхние или нижние контакты справа. Луис Давила с названием «Использование мультиметра». Фактически, осциллограф позволяет вам наблюдать за тем, как напряжение изменяется по конденсатору с течением времени. Можно сказать, что это плоттер плотности, эквивалентный измерению со счетчиком каждую секунду и нанесение результата.

Объяснение процедуры со словами чрезвычайно утомительно, поэтому мы используем процедуру, обобщенную в символической форме. И, наконец, нажмите левую кнопку мыши на переносе батареи и опустите на рабочий стол, где вы хотите найти батарею. Затем перейдите к схеме, как указано в предыдущем уроке.

После сборки схемы или в момент склеивания каждого компонента необходимо присвоить ей значение. Дважды щелкните по выбранному компоненту, и появится диалоговое окно, как показано на рисунке. Таким же образом мы дважды щелкаем по конденсатору, и появится диалоговое окно на рисунке 5 с единицами мощности. Для этого выберите значок с цветными полосками, а затем откройте графику под контуром. При нажатии на изображение появляется экран, который позволяет выбирать шкалы.

Предрасполагая его к следующему рисунку. Желаемый график можно увидеть на рисунке 7. На самом деле конденсатор не разряжается, когда-либо остается заряженным со значением, которое падает на 38, 4% от значения, имеющего 1 мкС до. Этот тип кривой называется экспоненциальным и всегда возникает, когда реактивный компонент объединяется с резистивным компонентом. В нашей схеме зарядки и разгрузки мы используем двойной ключ для разъединения двух клемм нашего конденсатора.

Кривая заряда конденсатора

Фактически, как отрицательная клемма батареи, так и нижняя клемма резистора и нижняя клемма конденсатора могут быть постоянно подключены к земле, так как этого достаточно, чтобы прерывать в одной точке цепи, чтобы остановить ток. Так же, как конденсатор разряжается экспоненциально, он также заряжается экспоненциально, когда между батареей и конденсатором существует резистор известного значения. На фиг. 10 может наблюдаться схема, в которой конденсатор заряжается от источника 10 В или разряжается на землю, когда ключ перемещается.

Когда ключ поднимается, конденсатор заряжается, и напряжение поднимается, когда он падает, резистор подключен и напряжение низкое. Здесь мы должны объяснить две очень важные вещи применительно к симуляции. На самом деле вы можете выбрать нужный ключ, потому что, дважды нажав на клавишу, появится диалоговое окно, которое спросит вас, какой ключ вы хотите контролировать. Во-вторых, невозможно открыть и закрыть ключ за две миллионные доли секунды. Конечно, мы занимаем секунды между нажатыми и нажатыми.

Случается, что симуляция не выполняется в режиме реального времени. Фактически, схема фактически не собирается, а решает уравнения, но с такой скоростью, что они могут быть представлены на графике; хотя и не в режиме реального времени. Симулированное время можно прочитать в нижней части экрана, где указано «время». Можете ли вы легко объяснить, почему напряжение изменяется экспоненциально при разряде конденсатора? Вы должны использовать математику, чтобы доказать это, но предпочтительнее предвидеть мотив перед выполнением чисто академической демонстрации.

Анализируя наш пример, можно сказать, что когда конденсатор заряжен 10 В и на нем подключен резистор 1 Ом, ток, протекающий через резистор, составляет 10 А, и поэтому падение напряжения в резисторе равно напряжение источника. Когда конденсатор разряжается на резисторе, напряжение меньше и, следовательно, каждый раз, когда он потребляет меньше тока, и тогда логично, что для разрядки конденсатора требуется больше времени. Например, когда микросекунда передала напряжение 3, 8 В и только сопротивление 3, 8 А резистором.

Можно ли заряжать конденсатор линейно? Конечно, но он должен заряжаться постоянным источником тока, а не постоянным источником напряжения, таким как аккумулятор. А что такое постоянный источник тока? Постоянным источником напряжения является напряжение, выходное напряжение которого не изменяется с током нагрузки. Вместо этого источником постоянного тока является любой источник, который обеспечивает постоянный выходной ток независимо от сопротивления нагрузки. Например, источник постоянного тока 1А будет передавать этот ток либо при заряде 1 Ом, либо при нагрузке 10 Ом.

Обратите внимание, что при заряде конденсатора при постоянном токе экспоненциальная кривая преобразуется в прямую линию, что приводит к появлению многих полезных схем, которые мы постепенно узнаем. Тот же результат можно получить, используя символ источника постоянного тока. В действительности, если вы хотите, вы можете считать, что источники постоянного тока - это всего лишь электронная абстракция, поскольку она не существует как реальный компонент. Как показано на фиг. 11, изменение схемы может работать с источником постоянного тока.

Поскольку ученик может наблюдать, что схемы генерируют один и тот же сигнал на конденсаторе и поэтому эквивалентны. На этом занятии мы встретили второго по важности персонажа в электронике. Фактически мы представляем его только потому, что еще не объяснили, как создается настоящий конденсатор.

Пока наш конденсатор представляет собой два металлических шарика, разделенных изолятором, который является воздухом. Мы никогда не указываем размер этих шаров, необходимых для создания конденсатора 1 мкФ, как тот, который мы использовали в объяснении. Этот конденсатор должен иметь диаметр около нескольких километров. Но, к счастью, нынешняя отрасль предлагает нам решения, такие же маленькие, как у цилиндра диаметром 3 мм на 3 высоты.

В следующем уроке мы закончим тему, поясняющую, что это керамический конденсатор, полиэфир и электролитический конденсатор, и, прежде всего, мы остановимся на последнем, потому что это один из компонентов с наивысшим уровнем отказов и за то, что он имеет особенность быть поляризованным компонентом.

У нас есть плоский конденсатор круговых радиопластин, разделенных расстоянием. Ток течет в конденсатор. Рассчитайте ток смещения внутри конденсатора. Это электрическое поле зависит от времени, а ток смещения пропорционален производной по времени электрического потока этого поля. Это связано с тем, что заряд, несущий ток, не может проходить через конденсатор и осаждается на пластине конденсатора.

Затем мы предполагаем, что электрическое поле между пластинами конденсатора равномерно и перпендикулярно пластинам. Вектор представляет собой единичный вектор, который исходит от положительной к отрицательной пластине. В п. 2 мы видели, что поле, созданное между двумя пластинами с плотностями заряда с одинаковой абсолютной величиной и противоположными знаками, было.

Где σ - плотность поверхностного заряда. Площадь пластин - это конденсатор. Тогда электрическое поле между пластинами можно записать. Вычислим ток смещения, протекающий через конденсатор. Электрический поток через поверхность, параллельную пластинам, равен.

Поскольку электрическое поле равномерное, имеем. Ток вытеснения. Но это значение равно току, который достигает пластин. Затем мы видим, что ток смещения между пластинами конденсатора равен току проводимости в кабеле. Этот факт делает закон Ампер-Максвелла применимым к любой поверхности, поддерживаемой замкнутой кривой.

В системе фигуры рассмотрим две поверхности, поддерживаемые на замкнутой кривой Γ. Хотя, если мы делаем на поверхности два, мы имеем. Следует отметить, что тот факт, что ток проводимости в кабеле и ток смещения внутри конденсатора численно равны, не означает, что мы можем написать также закон Ампер-Максвелла.

Ведущий ток и ток смещения появляются в разных местах. Проводимость в кабеле и смещение внутри конденсатора. Диоды могут быть соединены таким образом, чтобы они меняли знак одного из полуциклов. Таким образом, вместо исключения полупериода можно воспользоваться, чтобы получить максимальный выход входного тока.