15. ΠΥΚΝΩΤΕΣ Ο ΒΑΣΙΚΟΣ ΠΥΚΝΩΤΗΣ 15.1.

Παρουσίαση με θέμα: "15. ΠΥΚΝΩΤΕΣ Ο ΒΑΣΙΚΟΣ ΠΥΚΝΩΤΗΣ 15.1."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 15. ΠΥΚΝΩΤΕΣ Ο ΒΑΣΙΚΟΣ ΠΥΚΝΩΤΗΣ 15.1

2 ΣΤΟΧΟΙ Σ’ αυτό το μάθημα θα μάθουμε:
Να περιγράφουμε την κατασκευή του βασικού πυκνωτή. Να περιγράφουμε τον τρόπο με τον οποίο φορτίζεται ένας πυκνωτής. Να εξηγούμε τι ονομάζουμε χωρητικότητα πυκνωτή. Να λύουμε προβλήματα σχετικά με τη χωρητικότητα πυκνωτή.

3 Κατασκευή του βασικού πυκνωτή
Διηλεκτρικό Ο πυκνωτής αποτελείται από δύο μεταλλικές πλάκες (οπλισμοί) τοποθετημένες παράλληλα. Μεταξύ τους υπάρχει κάποιο μονωτικό υλικό (διηλεκτρικό). Σε κάθε μεταλλική πλάκα συνδέουμε ένα ακροδέκτη. Ακροδέκτης Πλάκες - Οπλισμοί

4 Τρόπος φόρτισης του πυκνωτή
Σε κανονική κατάσταση οι οπλισμοί είναι ηλεκτρικά ουδέτεροι. - + Συνδέω στον πυκνωτή μια πηγή. Ελεύθερα ηλεκτρόνια από τον οπλισμό Α φεύγουν και πάνε προς το θετικό πόλο της πηγής. Ο οπλισμός Α φορτίζεται θετικά. + - V - -e Α Β + -e Τα θετικά φορτία έλκουν μέσω του διηλεκτρικού τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται στον οπλισμό Β. -e Έχουμε κίνηση ηλεκτρονίων από τον αρνητικό πόλο της πηγής προς τον οπλισμό Β. Η διαδικασία της φόρτισης σταματά όταν η τάση μεταξύ των οπλισμών γίνει ίση με την τάση της πηγής.

5 Χωρητικότητα πυκνωτή Χωρητικότητα πυκνωτή ονομάζουμε την ικανότητα του πυκνωτή να συγκρατεί ηλεκτρικά φορτία στους οπλισμούς του, όταν μεταξύ τους εφαρμοστεί συγκεκριμένη τάση. +U- Ο πυκνωτής εξακολουθεί να μένει φορτισμένος κι’ αν ακόμα αποσυνδεθεί από την πηγή.

6 Πώς ορίζεται η χωρητικότητα
Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή ορίζεται ως το πηλίκο του ηλεκτρικού φορτίου και της διαφοράς δυναμικού μεταξύ των οπλισμών του. Σύμβολο της χωρητικότητας: C Μονάδα μέτρησης της χωρητικότητας: F Φάραντ (farad)

7 Λύση προβλημάτων Λύση Q =20 μC U = 4 V C = ; Παράδειγμα 1
Στους οπλισμούς ενός πυκνωτή υπάρχει ηλεκτρικό φορτίο Q = 20 μC. Αν η διαφορά δυναμικού μεταξύ των οπλισμών του είναι 4 V, να υπολογίσετε τη χωρητικότητά του. Λύση Q =20 μC U = 4 V C = ;

8 Λύση C =40 nF Q =2 μC U = ; Παράδειγμα 2
Ένας πυκνωτής έχει χωρητικότητα 40 nF. Αν το φορτίο στους οπλισμούς του είναι 2 μC να υπολογίσετε τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των οπλισμών του. Λύση C =40 nF Q =2 μC U = ;

9 Λύση C =20 pF U = 100 V Q =; Παράδειγμα 2
Πυκνωτής με χωρητικότητα 20 pF έχει μεταξύ των οπλισμών του διαφορά δυναμικού 100 V. Να υπολογίσετε το ηλεκτρικό φορτίο που είναι συσσωρευμένο στους οπλισμούς του πυκνωτή. Λύση C =20 pF U = 100 V Q =;

10 Ενέργεια σε φορτισμένο πυκνωτή
Όταν ο πυκνωτής φορτιστεί έχει συσσωρευμένη ενέργεια Ε μεταξύ των οπλισμών του η οποία υπολογίζεται με τον τύπο: Παράδειγμα Υπολογίστε την ενέργεια που είναι συσσωρευμένη σε πυκνωτή χωρητικότητας 100 μF, όταν η τάση μεταξύ των οπλισμών του είναι 20 V. Λύση Ε=½C·U2 Ε=20 mJ

11 ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ Ε=½C·U2 Ο ΒΑΣΙΚΟΣ ΠΥΚΝΩΤΗΣ F (Farad) Κατασκευή Ενέργεια
σε πυκνωτή Ο ΒΑΣΙΚΟΣ ΠΥΚΝΩΤΗΣ Πώς φορτίζεται υπολογισμούς Χωρητικότητα Σύμβολο: C και Μονάδα μέτρησης F (Farad)

12 ΤΕΛΟΣ Χ. ΧΡΥΣΟΣΤΟΜΟΥ 2007