Aplicación de la presentación de condensadores. Condensadores: su papel y funciones

Institución educativa autónoma municipal

"Liceo nº 7" Berdsk

Condensadores

Octavo grado

Profesor de física

I.V.Toropchina


Condensador

Condensador- Este es un dispositivo diseñado para acumular carga eléctrica y energía de campo eléctrico.


Condensador

Condensador representa dos

conductor (placa), separado por una capa

dieléctrico, cuyo espesor es pequeño.

en comparación con el tamaño de los conductores.


Todo el campo eléctrico está concentrado dentro del condensador y es uniforme.

Carga del condensador es el valor absoluto de la carga en una de las placas del capacitor.



- por tipo de dieléctrico : aire,

mica, cerámica,

electrolítico. - según la forma de los revestimientos : departamento,

esférico, cilíndrico. - por tamaño de capacidad:

constantes, variables.


  • Dependiendo de su finalidad, los condensadores tienen diferentes diseños.

  • Un condensador de papel técnico convencional consta de dos tiras de papel de aluminio, aisladas entre sí y de la carcasa metálica mediante tiras de papel impregnadas de parafina. Las tiras y cintas se enrollan firmemente en una bolsa pequeña.

Condensadores variables


Designación del condensador

Condensador fijo

condensador variable


Capacidad eléctrica

Cantidad física que caracteriza la capacidad de dos conductores para acumularse. carga eléctrica llamado capacidad eléctrica o capacitancia.


Cuando la carga aumenta 2, 3, 4 veces, respectivamente, 2, 3, 4

las lecturas del electrómetro aumentarán veces, es decir aumentará

voltaje entre las placas del capacitor.

La relación carga-voltaje permanecerá

permanente:


Capacitancia del condensador

  • La cantidad medida por la relación de carga ( q) una de las placas del capacitor al voltaje ( U) entre las placas se llama capacidad eléctrica del condensador .
  • La capacidad eléctrica del condensador se calcula mediante la fórmula:

C=q/U


Unidades de capacidad eléctrica

La capacidad eléctrica se mide en faradios (F)

[ CON ] = 1F (faradio)

La capacidad eléctrica de dos conductores es numéricamente.

es igual a uno si, al impartirles cargas

+1 C y -1 C hay una diferencia entre ellos

potenciales 1V

1F = 1Kl/V


Unidades de capacidad eléctrica

1 µF (microfaradio) = 10 -6 F

1 nF (nanofaradio)=10 -9 F

1 pF (picofaradio)=10 -12 F



  • Cuanto mayor sea el área de las placas, mayor será la capacitancia del condensador.
  • A medida que la distancia entre las placas del capacitor disminuye y la carga permanece constante, la capacitancia del capacitor aumenta.
  • Cuando se agrega un dieléctrico, la capacitancia del capacitor aumenta.

La capacitancia del capacitor depende del área de las placas, la distancia entre las placas y las propiedades del dieléctrico agregado.


Capacidad eléctrica

de geométrico

tamaños de conductores

depende

en la forma de los conductores y

su posición relativa

sobre propiedades electricas

ambiente entre conductores


Energía del condensador

  • Para cargar un capacitor, se debe realizar trabajo para separar las cargas positivas y negativas. De acuerdo con la ley de conservación de la energía, el trabajo realizado A es igual a la energía del condensador E, es decir

A = mi,

donde E es la energía del condensador.

  • El trabajo del campo eléctrico de un condensador se puede encontrar mediante la fórmula: A = qU CP ,

donde tu Casarse es el valor promedio de voltaje.

Ud. Casarse = U/2; entonces A = qU Casarse = qU/2, ya que q = CU, entonces A = CU 2 /2.

  • La energía de un condensador con capacitancia C es igual a:

W=CU 2 /2


  • Los condensadores pueden almacenar energía durante mucho tiempo y, cuando se descargan, la liberan casi instantáneamente.
  • La capacidad de un condensador para acumular y liberar rápidamente energía eléctrica se utiliza ampliamente en dispositivos eléctricos y electrónicos, equipos médicos (equipos de rayos X, dispositivos de electroterapia), en la fabricación de dosímetros y fotografía aérea.


  • Lámpara de flash Es alimentado por la corriente eléctrica de la descarga del capacitor.
  • Tubos de descarga de gas Se ilumina cuando el banco de condensadores está descargado.
  • ingeniería de radio .


primer condensador Fue inventado en 1745 por un abogado y científico alemán. Ewald Jürgen von Kleistom

Primer condensador: una cubierta es mercurio, la otra cubierta es la mano del experimentador que sostiene el frasco.


  • Casi el mismo experimento y casi al mismo tiempo llevó a cabo en la ciudad holandesa de Leiden el profesor universitario Pieter van Musschenbroek.
  • Después de cargar el agua y tomar la jarra en una mano, tocó la varilla de metal con la otra, que servía para suministrar carga al agua. Al mismo tiempo, Muschenbroek sintió un golpe tan fuerte en los brazos, los hombros y el pecho que perdió el conocimiento y tardó dos días en recobrar el sentido.
  • El experimento de Van Musschenbroeck se hizo muy famoso, por lo que el condensador pasó a ser conocido como el "frasco de Leyden".

Tarea

§ 54, Ejercicio 38

"Corriente alterna" - Definición. La corriente alterna es una corriente eléctrica que cambia con el tiempo en magnitud y dirección. Corriente alterna. Alternador. EZ 25.1 Producir corriente alterna haciendo girar una bobina en un campo magnético.

“La acción de la corriente eléctrica” - Es necesario hacer un molde preciso de algún relieve de madera. ¿Cómo podemos juzgar la cantidad de electricidad que pasa por el efecto químico de la corriente? ¿Qué efectos de la corriente eléctrica se producen en su apartamento? "Vamos a pensarlo." Seleccione el equipo para el experimento en la mesa de demostración de acuerdo con la imagen.

“Potencia de corriente eléctrica” - A. A=IU B. P=UI C. I=U/R A. A=UI B. P=UI B. A=UIt A. W B. A C. B A. 100 W B. 400 W B. 4 kW. El efecto de la corriente se caracteriza por dos cantidades. Voltaje... Trabajo actual A=UIt. Electricidad... Fuerza actual... La potencia de una plancha eléctrica es de 600 W y la potencia de un televisor es de 100 W. ¿Conoce la definición del trabajo y potencia de la corriente eléctrica en una sección de un circuito?

“Capacidad eléctrica y condensadores” - Paralelo. Condensadores. Condensador variable. Todo el campo eléctrico se concentra dentro del condensador. -q. Energía de un condensador cargado. Conexión de condensadores. Capacidad eléctrica. Coherente. Designación en diagramas electricos: Condensador fijo. +q. Derivación de la fórmula para la energía de un condensador cargado.

"Corriente eléctrica alterna": el resultado es la potencia media durante un período. Corriente eléctrica alterna. El valor de la corriente instantánea es directamente proporcional al valor de la tensión instantánea. E=-ф’= -bs(cos ?t)’= = bs? * pecado ?t = em pecado ?t. Por el contrario, las oscilaciones forzadas no amortiguadas tienen una gran importancia práctica. U=Um costo?t.

"Física de condensadores" - - Condensador de papel - Condensador electrolítico de mica. Finalidad de los condensadores. Condensadores. Al conectar un condensador electrolítico, se debe respetar la polaridad. Condensador de aire. Definición de condensador. Presentación en Física sobre el Tema: Condensador de papel. El trabajo fue realizado por: Regina Dautova.

Hay 9 presentaciones en total.

9no grado 5klass.net

Diapositiva 2

El propósito de la lección:

Formar el concepto de capacidad eléctrica; Introduzca una nueva característica: la capacidad eléctrica del condensador y su unidad de medida. Considere los tipos de condensadores y dónde se utilizan.

Diapositiva 3

Repitamos... Opción 1 1) Quién y cuándo se creó la teoría del campo electromagnético y cuál es su esencia. 2) Enumerar los tipos de ondas electromagnéticas. Radiación infrarroja, sus propiedades y efectos en el cuerpo humano. Opción 2 1) ¿Qué se llama onda electromagnética? ¿Cuáles son las principales propiedades de una onda electromagnética? 2) Enumerar los tipos de ondas electromagnéticas. Radiación de rayos X, sus propiedades y efecto en el cuerpo humano.

Diapositiva 4

Un condensador consta de dos conductores separados por una capa dieléctrica, cuyo espesor es pequeño en comparación con el tamaño de los conductores. La capacidad eléctrica del condensador es igual a donde q es la carga de la placa positiva, U es el voltaje entre las placas. La capacidad eléctrica de un condensador depende de su diseño geométrico y de la permitividad eléctrica del dieléctrico que lo llena y no depende de la carga de las placas. Condensador

Diapositiva 5

La capacitancia eléctrica de dos conductores es la relación entre la carga de uno de los conductores y la diferencia de potencial entre este conductor y el vecino. La unidad de medida de la capacitancia es faradio – [F] Necesitas saber esto:

Diapositiva 6

La capacidad eléctrica de un condensador plano es igual a donde S es el área de cada una de las placas, d es la distancia entre ellas, ε es la constante dieléctrica de la sustancia entre las placas. Se supone que las dimensiones geométricas de las placas son grandes en comparación con la distancia entre ellas. Recuerda eso...

Diapositiva 7

Energía del condensador

W = qU/2 W=q2 /2C U

Diapositiva 8

tipos de condensadores

Diapositiva 9

Actualmente, los condensadores de papel se utilizan ampliamente para voltajes de varios cientos de voltios y una capacidad de varios microfaradios. En tales condensadores, las placas son dos tiras largas de lámina metálica delgada y el espaciador aislante entre ellas es una tira de papel ligeramente más ancha impregnada de parafina. Una de las cubiertas se cubre con cinta de papel, luego las cintas se enrollan firmemente en un rollo y se colocan en un estuche especial. Un condensador de este tipo, del tamaño de una caja de cerillas, tiene una capacidad de 10 μF (una bola de metal de tal capacidad tendría un radio de 90 km). Condensador de papel

Diapositiva 10

Condensador cerámico Los condensadores cerámicos se utilizan en la ingeniería de radio. El dieléctrico que contienen es una cerámica especial. Los revestimientos de los condensadores cerámicos se realizan en forma de una capa de plata aplicada sobre la superficie de la cerámica y protegida con una capa de barniz. Los condensadores cerámicos se fabrican con capacidades que van desde unidades hasta cientos de picofaradios y voltajes desde cientos hasta miles de voltios.

Diapositiva 11

Condensador variable.

Anota el dispositivo del condensador.

Diapositiva 12

Anota cuál es su capacidad eléctrica.

Diapositiva 13

APLICACIÓN DE CONDENSADORES

  • Diapositiva 14

    ¿Cuál es la capacidad eléctrica del capacitor si la carga del capacitor es de 10 nC y la diferencia de potencial es de 20 kV? Y ahora la tarea...

    Diapositiva 15

    A un capacitor de 10 µF se le dio una carga de 4 µC. ¿Cuál es la energía de un condensador cargado? Y ahora la tarea...


    Pieter van Muschenbrouck ()





    ¿Qué es un condensador? Un condensador (del latín condensar “compactar”, “espesar”) es una red de dos terminales con un cierto valor de capacitancia y baja conductividad óhmica; Dispositivo para almacenar energía de campo eléctrico. Un condensador es un componente electrónico pasivo. Normalmente consta de dos electrodos en forma de placas (llamadas placas) separados por un dieléctrico cuyo espesor es pequeño en comparación con las dimensiones de las placas.


    Propiedades de un condensador Condensador en un circuito corriente continua puede conducir corriente en el momento de su conexión al circuito (el capacitor se carga o recarga al final del proceso de transición, no fluye corriente a través del capacitor, ya que sus placas están separadas por un dieléctrico); En un circuito de corriente alterna, conduce oscilaciones de corriente alterna mediante la recarga cíclica del condensador, cerrándose con la llamada corriente de polarización del circuito de corriente continua con una corriente de polarización.


    En términos del método de amplitud compleja, un capacitor tiene una impedancia compleja:método de impedancia de amplitud compleja La frecuencia de resonancia de un capacitor es igual a: Frecuencia de resonancia Cuando un capacitor en un circuito de corriente alterna se comporta como un inductor. Por lo tanto, es aconsejable utilizar un condensador sólo a frecuencias en las que su resistencia sea de naturaleza capacitiva. Normalmente, la frecuencia máxima de funcionamiento de un condensador es aproximadamente 23 veces menor que la del inductor resonante.




    Parámetros principales. Capacitancia La característica principal de un capacitor es su capacitancia, que caracteriza la capacidad del capacitor para acumular carga eléctrica. La designación de un capacitor indica el valor de la capacitancia nominal, mientras que la capacitancia real puede variar significativamente dependiendo de muchos factores. La capacitancia real de un condensador determina sus propiedades eléctricas. Entonces, según la definición de capacitancia, la carga en la placa es proporcional al voltaje entre las placas (q = CU). Los valores típicos de capacitancia varían desde unos pocos picofaradios hasta cientos de microfaradios. Sin embargo, existen condensadores con una capacidad de hasta decenas de faradios. capacitanciacarga eléctricavoltaje de cargafaradio La capacitancia de un capacitor plano que consta de dos placas metálicas paralelas de área cada una, ubicadas a una distancia d entre sí, en el sistema SI se expresa mediante la fórmula SI


    Para obtener grandes capacidades, los condensadores se conectan en paralelo. En este caso, el voltaje entre las placas de todos los condensadores es el mismo. La capacidad total de una batería de condensadores conectados en paralelo es igual a la suma de las capacitancias de todos los condensadores incluidos en la batería. Si todos los condensadores conectados en paralelo tienen la misma distancia entre las placas y las mismas propiedades dieléctricas, entonces estos condensadores se pueden representar como un condensador grande, dividido en fragmentos de un área más pequeña. Cuando los condensadores se conectan en serie, las cargas de todos los condensadores son iguales, ya que se suministran desde la fuente de alimentación solo a los electrodos externos, y en los electrodos internos se obtienen solo debido a la separación de cargas que previamente se neutralizaron entre sí. . La capacidad total de una batería de condensadores conectados en serie es igual a


    Capacidad específica. Los condensadores también se caracterizan por su capacitancia específica, la relación entre la capacitancia y el volumen (o masa) del dieléctrico. El valor máximo de capacitancia específica se logra con un espesor mínimo del dieléctrico, pero al mismo tiempo su voltaje de ruptura disminuye.


    Densidad de energía La densidad de energía de un condensador electrolítico depende del diseño. La densidad máxima se logra con condensadores grandes, donde la masa de la carcasa es pequeña en comparación con la masa de las placas y el electrolito. Por ejemplo, un condensador EPCOS B4345 con una capacidad de µF x 450 V y una masa de 1,9 kg tiene una densidad de energía de 639 J/kg o 845 J/l. Este parámetro es especialmente importante cuando se utiliza un condensador como dispositivo de almacenamiento de energía, seguido de su liberación instantánea, por ejemplo, en una pistola Gauss.


    Tensión nominal Otra característica igualmente importante de los condensadores es la tensión nominal: la tensión indicada en el condensador a la que puede funcionar en condiciones dadas durante la vida útil manteniendo los parámetros dentro de límites aceptables. La tensión nominal depende del diseño del condensador y de las propiedades de los materiales utilizados. Durante el funcionamiento, el voltaje en el condensador no debe exceder el voltaje nominal. Para muchos tipos de condensadores, a medida que aumenta la temperatura, el voltaje permitido disminuye, lo que se asocia con un aumento en la velocidad térmica de los portadores de carga y, en consecuencia, una disminución en los requisitos para la formación de la temperatura de ruptura eléctrica de la velocidad de los portadores de carga.


    Polaridad Muchos condensadores dieléctricos (electrolíticos) de óxido funcionan sólo cuando la polaridad del voltaje es correcta debido a las características químicas de la interacción del electrolito con el dieléctrico. Cuando se invierte la polaridad del voltaje, los condensadores electrolíticos generalmente fallan debido a la destrucción química del dieléctrico con un aumento posterior de la corriente, la ebullición del electrolito en el interior y, como resultado, la posibilidad de explosión de la carcasa del electrolito.

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