Application de la présentation des condensateurs. Condensateurs - leur rôle et leurs fonctions

Signes de grossesse après l'implantation d'embryons

Établissement d'enseignement municipal autonome

"Lycée n°7" Berdsk

Condensateurs

8e année

Professeur de physique

I.V.Toropchina


Condensateur

Condensateur- Il s'agit d'un appareil conçu pour accumuler une charge électrique et l'énergie d'un champ électrique.


Condensateur

Condensateur représente deux

conducteur (plaque), séparé par une couche

diélectrique dont l'épaisseur est faible

par rapport à la taille des conducteurs.


L’ensemble du champ électrique est concentré à l’intérieur du condensateur et est uniforme.

Charge du condensateur est la valeur absolue de la charge sur l'une des plaques du condensateur.



- par type de diélectrique : air,

mica, céramique,

électrolytique. - selon la forme des doublures : plat,

sphérique, cylindrique. - par taille de capacité :

constantes, variables.


  • Selon leur destination, les condensateurs ont des conceptions différentes.

  • Un condensateur en papier technique classique est constitué de deux bandes de papier d'aluminium, isolées l'une de l'autre et du boîtier métallique par des bandes de papier imprégnées de paraffine. Les bandes et les rubans sont étroitement enroulés dans un petit sac

Condensateurs variables


Désignation du condensateur

Condensateur fixe

Condensateur variable


Capacité électrique

Une grandeur physique caractérisant la capacité de deux conducteurs à accumuler une charge électrique est appelée capacité électrique, ou capacité.


Lorsque la charge augmente de 2, 3, 4 fois, respectivement, de 2, 3, 4

les lectures de l'électromètre augmenteront de temps, c'est-à-dire qu'elles augmenteront

tension entre les plaques du condensateur.

Le rapport charge/tension restera

permanent:


Capacité du condensateur

  • La quantité mesurée par le rapport de charge ( q) l'une des plaques du condensateur à la tension ( U) entre les plaques s'appelle capacité électrique du condensateur .
  • La capacité électrique du condensateur est calculée par la formule :

C=q/U


Unités de capacité électrique

La capacité électrique est mesurée en farads (F)

[ AVEC ] = 1F (farad)

La capacité électrique de deux conducteurs est numériquement

est égal à un si, en leur imputant des charges

+1 C et -1 C il y a une différence entre eux

potentiels 1V

1F = 1Kl/V


Unités de capacité électrique

1 µF (microfarad) = 10 -6 F

1 nF (nanofarad)=10 -9 F

1 pF (picofarad) = 10 -12 F



  • Plus la surface des plaques est grande, plus la capacité du condensateur est grande.
  • À mesure que la distance entre les plaques du condensateur diminue et que la charge reste constante, la capacité du condensateur augmente.
  • Lorsqu'un diélectrique est ajouté, la capacité du condensateur augmente.

La capacité du condensateur dépend de la surface des plaques, de la distance entre les plaques et des propriétés du diélectrique ajouté.


Capacité électrique

de géométrique

tailles de conducteur

Dépend

sur la forme des conducteurs et

leur position relative

sur les propriétés électriques

environnement entre conducteurs


Énergie du condensateur

  • Afin de charger un condensateur, il faut effectuer un travail pour séparer les charges positives et négatives. Conformément à la loi de conservation de l'énergie, le travail effectué A est égal à l'énergie du condensateur E, c'est-à-dire

A = E,

où E est l'énergie du condensateur.

  • Le travail du champ électrique d'un condensateur peut être trouvé à l'aide de la formule : A = qU CP ,

où es-tu Épouser est la valeur moyenne de la tension.

U Épouser = U/2 ; alors A = qU Épouser = qU/2, puisque q = CU, alors A = CU 2 /2.

  • L'énergie d'un condensateur de capacité C est égale à :

W=CU 2 /2


  • Les condensateurs peuvent stocker de l'énergie pendant une longue période et, lorsqu'ils sont déchargés, ils la libèrent presque instantanément.
  • La capacité d'un condensateur à accumuler et à libérer rapidement de l'énergie électrique est largement utilisée dans les appareils électriques et électroniques, les équipements médicaux (appareils à rayons X, appareils d'électrothérapie), dans la fabrication de dosimètres et dans la photographie aérienne.


  • Lampe flash est alimenté par le courant électrique de la décharge du condensateur.
  • Tubes à décharge gazeuse s'allume lorsque la batterie de condensateurs est déchargée.
  • Ingénierie radio .


Premier condensateur a été inventé en 1745 par un avocat et scientifique allemand Ewald Jurgen von Kleistom

Premier condensateur : un couvercle est du mercure, l’autre couvercle est la main de l’expérimentateur tenant le pot.


  • Presque la même expérience et presque au même moment a été menée dans la ville néerlandaise de Leiden par le professeur universitaire Pieter van Musschenbroek.
  • Après avoir chargé l'eau et pris le pot d'une main, il toucha de l'autre main la tige métallique qui servait à fournir la charge à l'eau. Au même moment, Muschenbroek a ressenti un coup si violent sur les bras, les épaules et la poitrine qu'il a perdu connaissance et a mis deux jours à reprendre ses esprits.
  • L'expérience de Van Musschenbroeck est devenue très célèbre, c'est pourquoi le condensateur est devenu connu sous le nom de « pot de Leyde ».

Devoirs

§ 54, Exercice 38

"Courant alternatif" - Définition. Le courant alternatif est un courant électrique dont l’intensité et la direction changent avec le temps. Courant alternatif. Alternateur. EZ 25.1 Production de courant alternatif en faisant tourner une bobine dans un champ magnétique.

"L'action du courant électrique" - Vous devez réaliser un moulage précis d'un relief en bois. Comment pouvons-nous juger de la quantité d’électricité transmise par l’effet chimique du courant ? Quels effets du courant électrique se produisent dans votre appartement ? "Pensons-y." Sélectionnez l'équipement pour l'expérience sur la table de démonstration conformément à l'image.

«Puissance du courant électrique» - 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. L'effet du courant est caractérisé par deux quantités. Tension... Travail actuel A=UIt. Courant électrique... Intensité du courant... La puissance d'un fer à repasser électrique est de 600 W et celle d'un téléviseur est de 100 W. Connaissez-vous la définition du travail et de la puissance du courant électrique dans une section d'un circuit ?

« Capacité électrique et condensateurs » - Parallèle. Condensateurs. Condensateur variable. Tout le champ électrique est concentré à l’intérieur du condensateur. -q. Énergie d'un condensateur chargé. Connexion des condensateurs. Capacité électrique. Cohérent. Désignation sur les schémas électriques : Condensateur constant. +q. Dérivation de la formule de l'énergie d'un condensateur chargé.

"Courant électrique alternatif" - Le résultat est la puissance moyenne sur une période. Courant électrique alternatif. La valeur instantanée du courant est directement proportionnelle à la valeur instantanée de la tension. E=-ф’= -bs(cos ?t)’= = bs? * sin ?t = em sin ?t. À l’inverse, les oscillations forcées non amorties revêtent une grande importance pratique. U=Euh, ça coûte.

"Physique des condensateurs" - - Condensateur papier - Condensateur électrolytique à condensateur mica. Objectif des condensateurs. Condensateurs. Lors de la connexion d'un condensateur électrolytique, la polarité doit être respectée. Condenseur à air. Définition d'un condensateur. Présentation en Physique sur le Thème : Condensateur papier. Le travail a été réalisé par : Regina Dautova.

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Diapositive 2

Le but de la leçon :

Former le concept de capacité électrique ; Introduisez une nouvelle caractéristique - la capacité électrique du condensateur et son unité de mesure. Considérez les types de condensateurs et où ils sont utilisés

Diapositive 3

Répétons... Option 1 1) Qui et quand la théorie du champ électromagnétique a-t-elle été créée et quelle est son essence. 2) Énumérez les types d’ondes électromagnétiques. Rayonnement infrarouge, ses propriétés et ses effets sur le corps humain. Option 2 1) Qu'appelle-t-on une onde électromagnétique ? Quelles sont les principales propriétés d’une onde électromagnétique ? 2) Énumérez les types d’ondes électromagnétiques. Rayonnement X, ses propriétés et ses effets sur le corps humain.

Diapositive 4

Un condensateur est constitué de deux conducteurs séparés par une couche diélectrique dont l'épaisseur est faible par rapport à la taille des conducteurs. La capacité électrique du condensateur est égale à où q est la charge de la plaque positive, U est la tension entre les plaques. La capacité électrique d'un condensateur dépend de sa conception géométrique et de la permittivité électrique du diélectrique qui le remplit et ne dépend pas de la charge des plaques. Condensateur

Diapositive 5

La capacité électrique de deux conducteurs est le rapport de la charge de l'un des conducteurs à la différence de potentiel entre ce conducteur et le voisin. L'unité de mesure de la capacité est le farad – [F] Vous devez savoir ceci :

Diapositive 6

La capacité électrique d'un condensateur plat est égale à où S est l'aire de chacune des plaques, d est la distance qui les sépare, ε est la constante diélectrique de la substance entre les plaques. On suppose que les dimensions géométriques des plaques sont grandes par rapport à la distance qui les sépare. Rappelez-vous que...

Diapositive 7

Énergie du condensateur

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

Diapositive 8

Types de condensateurs

Diapositive 9

Actuellement, les condensateurs en papier sont largement utilisés pour des tensions de plusieurs centaines de volts et une capacité de plusieurs microfarads. Dans de tels condensateurs, les plaques sont deux longues bandes de fine feuille métallique et l'espaceur isolant entre elles est une bande de papier légèrement plus large imprégnée de paraffine. L'une des couvertures est recouverte de ruban de papier, puis les rubans sont étroitement enroulés en rouleau et placés dans un étui spécial. Un tel condensateur, de la taille d'une boîte d'allumettes, a une capacité de 10 μF (une bille métallique d'une telle capacité aurait un rayon de 90 km). Condensateur en papier

Diapositive 10

Condensateur céramique Les condensateurs céramiques sont utilisés dans l'ingénierie radio. Le diélectrique qu'ils contiennent est une céramique spéciale. Les revêtements des condensateurs céramiques sont réalisés sous la forme d'une couche d'argent appliquée sur la surface de la céramique et protégée par une couche de vernis. Les condensateurs céramiques sont fabriqués avec des capacités allant de l'unité à des centaines de picofarads et des tensions allant de centaines à des milliers de volts.

Diapositive 11

Condensateur variable.

Notez le dispositif du condensateur

Diapositive 12

Notez quelle est leur capacité électrique.

Diapositive 13

APPLICATION DE CONDENSATEURS

  • Diapositive 14

    Quelle est la capacité électrique du condensateur si la charge du condensateur est de 10 nC et la différence de potentiel est de 20 kV. Et maintenant la tâche...

    Diapositive 15

    Un condensateur de 10 µF a reçu une charge de 4 µC. Quelle est l'énergie d'un condensateur chargé. Et maintenant la tâche...


    Pieter van Muschenbrouck ()





    Qu'est-ce qu'un condensateur ? Le condensateur (du latin condenser « compacter », « épaissir ») est un réseau à deux bornes avec une certaine valeur de capacité et une faible conductivité ohmique ; dispositif de stockage de l'énergie d'un champ électrique. Un condensateur est un composant électronique passif. Se compose généralement de deux électrodes en forme de plaques (appelées plaques) séparées par un diélectrique dont l'épaisseur est faible par rapport aux dimensions des plaques.


    Propriétés d'un condensateur Un condensateur dans un circuit à courant continu peut conduire le courant au moment où il est connecté au circuit (le condensateur est chargé ou rechargé) ; à la fin du processus transitoire, aucun courant ne traverse le condensateur, puisque ses plaques sont séparés par un diélectrique. Dans un circuit à courant alternatif, il effectue des oscillations de courant alternatif grâce à la recharge cyclique du condensateur, se fermant avec ce qu'on appelle le courant de polarisation du circuit à courant continu avec un courant de polarisation.


    En termes de méthode d'amplitude complexe, un condensateur a une impédance complexe : méthode d'impédance d'amplitude complexe La fréquence de résonance d'un condensateur est égale à : Fréquence de résonance Lorsqu'un condensateur dans un circuit à courant alternatif se comporte comme une inductance. Par conséquent, il est conseillé d'utiliser un condensateur uniquement à des fréquences auxquelles sa résistance est de nature capacitive. Généralement, la fréquence de fonctionnement maximale d'un condensateur est environ 23 fois inférieure à celle de l'inductance résonante.




    Paramètres principaux. Capacité La principale caractéristique d'un condensateur est sa capacité, qui caractérise la capacité du condensateur à accumuler une charge électrique. La désignation d'un condensateur indique la valeur de la capacité nominale, tandis que la capacité réelle peut varier considérablement en fonction de nombreux facteurs. La capacité réelle d'un condensateur détermine ses propriétés électriques. Ainsi, selon la définition de la capacité, la charge sur la plaque est proportionnelle à la tension entre les plaques (q = CU). Les valeurs de capacité typiques vont de quelques picofarads à des centaines de microfarads. Il existe cependant des condensateurs d’une capacité allant jusqu’à plusieurs dizaines de farads. capacitécharge électriquetension de chargefarad La capacité d'un condensateur plat constitué de deux plaques métalliques parallèles de surface chacune, situées à une distance d l'une de l'autre, dans le système SI est exprimée par la formule SI


    Pour obtenir de grandes capacités, les condensateurs sont connectés en parallèle. Dans ce cas, la tension entre les plaques de tous les condensateurs est la même. La capacité totale d'une batterie de condensateurs connectés en parallèle est égale à la somme des capacités de tous les condensateurs inclus dans la batterie. Si tous les condensateurs connectés en parallèle ont la même distance entre les plaques et les mêmes propriétés diélectriques, alors ces condensateurs peuvent être représentés comme un seul grand condensateur, divisé en fragments d'une surface plus petite. Lorsque les condensateurs sont connectés en série, les charges de tous les condensateurs sont les mêmes, car elles sont fournies par la source d'alimentation uniquement aux électrodes externes, et sur les électrodes internes, elles ne sont obtenues que grâce à la séparation des charges qui se neutralisaient auparavant. . La capacité totale d’une batterie de condensateurs connectés en série est égale à


    Capacité spécifique. Les condensateurs sont également caractérisés par une capacité spécifique, le rapport entre la capacité et le volume (ou la masse) du diélectrique. La valeur maximale de la capacité spécifique est atteinte avec une épaisseur minimale du diélectrique, mais en même temps sa tension de claquage diminue.


    Densité énergétique La densité énergétique d'un condensateur électrolytique dépend de sa conception. La densité maximale est obtenue avec de gros condensateurs, où la masse du boîtier est faible par rapport à la masse des plaques et de l'électrolyte. Par exemple, un condensateur EPCOS B4345 d'une capacité de µF x 450 V et d'une masse de 1,9 kg a une densité énergétique de 639 J/kg ou 845 J/l. Ce paramètre est particulièrement important lors de l'utilisation d'un condensateur comme dispositif de stockage d'énergie, suivi de sa libération instantanée, par exemple dans un pistolet Gauss.


    Tension nominale Une autre caractéristique tout aussi importante des condensateurs est la tension nominale - la valeur de tension indiquée sur le condensateur à laquelle il peut fonctionner dans des conditions spécifiées pendant sa durée de vie tout en maintenant les paramètres dans des limites acceptables. La tension nominale dépend de la conception du condensateur et des propriétés des matériaux utilisés. Pendant le fonctionnement, la tension aux bornes du condensateur ne doit pas dépasser la tension nominale. Pour de nombreux types de condensateurs, à mesure que la température augmente, la tension admissible diminue, ce qui est associé à une augmentation de la vitesse thermique des porteurs de charge et, par conséquent, à une diminution des exigences de formation de claquage électrique.


    Polarité De nombreux condensateurs diélectriques à oxyde (électrolytiques) fonctionnent uniquement lorsque la polarité de tension est correcte en raison des caractéristiques chimiques de l'interaction de l'électrolyte avec le diélectrique. Lorsque la polarité de la tension est inversée, les condensateurs électrolytiques tombent généralement en panne en raison de la destruction chimique du diélectrique avec une augmentation ultérieure du courant, une ébullition de l'électrolyte à l'intérieur et, par conséquent, la possibilité d'une explosion du boîtier.

    • Publications sur le sujet