Πυκνωτές
Ρόλος και χρήση πυκνωτή Ο πυκνωτής είναι αποθήκη ηλεκτρικού φορτίου και ενέργειας. Χρησιμοποιείται, γι αυτό το ρόλο, σε: φλας φωτογραφικών μηχανών, τροφοδοτικά,
κυκλώματα συντονισμού ραδιοφώνου ή τηλεόρασης και γενικά αποτελεί αναντικατάστατο στοιχείο των ηλεκτρονικών συσκευών.
Γυάλινο περίβλημα διηλεκτρικό Πώς λειτουργεί η φιάλη Leyden Μεταλλικός άξονας Μονωμένο πώμα Γυάλινο περίβλημα διηλεκτρικό Εσωτερικό μεταλλικό κάλυμμα Μεταλλική αλυσίδα Εξωτερικό μεταλλικό κάλυμμα
Ορισμός και μεγέθη πυκνωτή Πυκνωτής: είναι ένα ζεύγος αγωγών που διαχωρίζονται από μονωτικό υλικό και μπορούν να φέρουν ίσα και ετερώνυμα ηλεκτρικά φορτία +Q και -Q. Οπλισμοί πυκνωτή: το ζεύγος αγωγών + + + + + + - - - - - -
Φορτίο Q πυκνωτή: ΙQI Τάση V πυκνωτή: V = V+ - V- όπου V+ και V- τα δυναμικά του θετικά και του αρνητικά φορτισμένου αγωγού αντίστοιχα.
Φόρτιση πυκνωτή 1ος τρόπος Φόρτιση με επαφή του ενός οπλισμού με φορτισμένο αγωγό Ο άλλος οπλισμός φορτίζεται εξ’ επαγωγής με ίσο και ετερώνυμο ηλεκτρικό φορτίο.
Φόρτιση πυκνωτή 2ος τρόπος: Φόρτιση με πηγή Η φόρτιση πυκνωτή με πηγή σταματά όταν πρακτικά εξισωθεί η τάση του πυκνωτή με την τάση της πηγής.
Ένας πυκνωτής χαρακτηρίζεται από την χωρητικότητά του. Χωρητικότητα πυκνωτή Χωρητικότητα (C) ενός πυκνωτή ονομάζεται το μονόμετρο μέγεθος που ισούται με το σταθερό πηλίκο του φορτίου (Q) προς την τάση (V) του πυκνωτή. Ένας πυκνωτής χαρακτηρίζεται από την χωρητικότητά του.
Tα μεγέθη Q και V είναι ανάλογα, δηλ. Μονάδα: (S.I.) 1 F = 1 C/V Αλλά συνήθως χρησιμοποιούνται : 1 mF = 10-3 F 1 μF = 10-6 F 1 nF = 10-9 F
Γραφικές παραστάσεις C C Q εφφ=C C=σταθ. C=σταθ. φ Q V V
Ερώτηση 1η: Τι εκφράζει η χωρητικότητα ενός πυκνωτή; Την ικανότητά της αποθήκευσης φορτίων, δηλ. το πόσο φορτίο σε C μπορεί να αποθηκεύσει ανά Volt. Παράδειγμα: Χωρητικότητα πυκνωτή C=5 μF σημαίνει ότι μπορεί να αποθηκεύσει φορτίο ως 5 μC/V.
Ερώτηση 2η: Από τι εξαρτάται η χωρητικότητα ενός πυκνωτή; Εξαρτάται από το φορτίο Q ή τη τάση του V; OXI! Εξαρτάται από: 1. Γεωμετρικά χαρακτηριστικά (σχήμα και μέγεθος) οπλισμών) 2. Απόσταση οπλισμών και 3. Διηλεκτρικό μεταξύ οπλισμών.
Ενέργεια πυκνωτή Όταν ένας πυκνωτής φορτίζεται αποθηκεύει ενέργεια Γιατί απέκτησε ενέργεια ο πυκνωτής κατά τη φόρτισή του; Κατά τη φόρτιση του ενός οπλισμού συσσωρεύονται φορτία πάνω στα ήδη υπάρχοντα και απαιτείται ενέργεια για αυτό λόγω των απωστικών δυνάμεων μεταξύ των φορτίων. Αναλογία: Το τέντωμα ενός ελατηρίου.
Ενέργεια πυκνωτή
Ομογενές ηλεκτρικό πεδίο V + - +Q -Q A B
Για το σπίτι Ερωτήσεις: 45-48 Προβλήματα: 32, 37, 39, 41,
Φυσικός πυκνωτής http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/ lightning/index.html