D'où vient l'énergie du champ électrique du condensateur
Laissé à eux-mêmes, deux du même nomles charges électriques ne veulent rien avoir à faire les unes avec les autres. Ils volent aussi vite que possible. Ainsi, si les particules sont obligées de se rapprocher les unes des autres (par exemple lors de l’accumulation de charges), elles y résistent de toutes les manières possibles et, pour augmenter la densité de concentration de la charge dans le conducteur, une certaine énergie doit être dépensée.
Dans un état statique, cette énergie n'est pasutilisé et irrémédiablement perdu. Il est stocké sous la forme d'un champ électrique - une sorte de tension dans l'espace entre les particules chargées - jusqu'à ce que la concentration de charges diminue et qu'elles deviennent de nouveau incapables de se déplacer librement.
Dans ce cas, les charges utilisent l'énergie stockée du champ électrique pour acquérir une accélération sur leur chemin.
Un condensateur est un composant d'un circuit électrique spécialement conçu pour stocker un champ électrique.
L'énergie de champ électrique d'un condensateur est la base de son utilisation dans de nombreux dispositifs électriques et électroniques.
La logique simple suggère qu'un condensateur,chargée à une tension V, pour atteindre un nouvel état, il faudra QV d’énergie, et cette quantité n’est autre que l’énergie du champ électrique d’un condensateur stocké et prêt à être utilisé.
Malheureusement, le bon sens échoue ici. Si vous vous sentez bien après avoir bu un verre de bière, cela ne signifie pas que vous vous sentirez exactement deux fois mieux après avoir pris le second.
En fait, au fur et à mesure que les charges se rapprochent, ils résistent de plus en plus violemment. De toute évidence, il s’agit d’un processus non linéaire.
Voyons comment l'énergie du champ électrique d'un condensateur est déterminée sur la base d'une expérience simple.
On sait que le courant est défini comme la vitesse, avecquelle charge est en mouvement. Par conséquent, si vous connectez un condensateur à une source de courant stabilisé, la charge Q s’accumulera sur les plaques à une vitesse constante.
Supposons que nous prenions un condensateur non chargé et le connections à une alimentation fournissant un courant de charge constant I.
La tension du condensateur commence à zéro et augmente linéairement jusqu'à ce que le condensateur soit complètement chargé. Après ça, ça s'arrête. Appelez cette valeur la tension maximale V.
La tension moyenne du condensateur dans le processusLa charge est (V / 2) et la puissance moyenne, respectivement, I (V / 2). Le condensateur a été chargé pendant T secondes, de sorte que l'énergie du champ électrique du condensateur stocké dans le processus de charge est égale à TI (V / 2).
W = 1 / 2QV = 1 / 2CV
Malgré l'existence d'un grand nombre de tailles, le dispositif du condensateur ne diffère pas beaucoup de la diversité.
La plupart d'entre eux se composent de deux parallèlesplaques séparées par un diélectrique. Parfois, pour gagner de la place, ce sandwich se déroule comme un rouleau. Et dans certains cas, ils ont plusieurs couches qui sont définitivement connectées les unes aux autres.
Calcul de la capacité du condensateur, constitué de deuxles plaques métalliques, avec des dimensions physiques connues, ne sont généralement pas difficiles, ainsi que le calcul de la capacité résultante avec une connexion en série ou en parallèle de condensateurs.
