الرئيسية / الوسائط المتعددة / تهمة كهربائية على طبق واحد.

تهمة الكهربائية على طبق واحد.

بعض من الأكثر استخداما مكونات الكترونية نكون الصينيينوبعد وفي هذه المقالة، علينا معرفة ما تتكون من كيفية عملهم وما

دعنا أولا النظر جهاز التعقيمثم ننتقل بسلاسة إلى أنواعها والخصائص الرئيسية الخاصة بهم، وكذلك لتشغيل / عمليات التفريغ. كما ترون، اليوم يتعين علينا دراسة العديد من اللحظات المثيرة للاهتمام 😉

لذلك، فإن أبسط المكثف هو لوحان موصلان مسطحان يقعان بالتوازي مع بعضهما البعض وفصله بطبقة عازلة. علاوة على ذلك، يجب أن تكون المسافة بين اللوحات أصغر بكثير من، في الواقع، أبعاد اللوحات:

يسمى مثل هذا الجهاز مكثف مسطحوالألواح - مكثف قصوبعد تجدر الإشارة إلى أننا هنا نعتبر المكثف المشحون بالفعل (عملية الشحن نفسها تدرس في وقت لاحق قليلا)، أي على اللوحات تركز على تهمة معينة. علاوة على ذلك، فإن أكبر اهتمام هو الحالة عندما تكون رسوم لوحات المكثف هي نفسها من خلال الوحدة وهي عكس علامة (كما في الشكل).

وبما أن اللوحات ركزت على التهمة، فإن المجال الكهربائي الذي يصوره السهام في مخططنا ينشأ بينهما. يتركز مجال مكثف مسطح بشكل رئيسي بين اللوحات، ومع ذلك، في المساحة المحيطة أيضا حدوث حقل كهربائي، يسمى حقل الانتثار. في كثير من الأحيان، تأثيرها في المهام المهملة، لكن الأمر لا يستحق نسيانه 🙂

لتحديد حجم هذا المجال، فكر في صورة تخطيطية أخرى لمكثف مسطح:

كل من لوحات المكثف تنشئ بشكل منفصل مجال كهربائي:

التعبير عن قوة مجال لوحة مشحونة بشكل موحد هو كما يلي:

هنا هي كثافة الشحن السطحي :. A - نفاذية عازل كهربائية تقع بين لوحات المكثف. منذ منطقة لوحات المكثف لدينا نفس الشيء، وكذلك قيمة التهمة، ثم وحدات التوتر الحقل الكهربائيتساوي بعضها البعض:

لكن اتجاهات المتجهات مختلفة - داخل مكثف ناقلات موجه في اتجاه واحد، وخارجها - إلى العكس. وبالتالي، داخل اللوحات يتم تحديد الحقل الناتج على النحو التالي:

وما سيكون حجم التوتر خارج المكثف؟ وكل شيء بسيط - على اليسار واليمين في مجالات لوحات الحقول تعويض بعضها البعض والتوتر الناتج هو 0 🙂

شحن العمليات والمكثفات التفريغ.

لقد تعاملنا مع الجهاز، وسوف نفهم الآن ما سيحدث إذا كان مصدر DC متصلا بالكادثة. على المبدئي الدوائر الكهربائية يشار إلى المكثف على النحو التالي:

لذلك، قمنا بتوصيل لوحات المكثفات بأقطاب مصدر DC. ماذا سيحدث؟

إلكترونات مجانية من الطلاء الأول مكثف الحق في التجمع الإيجابي للمصدر، فيما يتعلق بالنقص إلى الجسيمات المشحونة سلبا ستنشأ على مطلي وسيصبح مشحونة إيجابية. في الوقت نفسه، ستنتقل الإلكترونات من القطب السلبي للمصدر الحالي إلى غلاف المكثف الثاني، ونتيجة لذلك تنشأ الإلكترونات الزائدة عليها، على التوالي، سوف تصبح أوبلاست سلبا. وبالتالي، على لوحات المكثف، يتم تشكيل رسوم الإشارة المختلفة (هذه الحالة فقط، ونحن في الجزء الأول من المقالة)، مما يؤدي إلى ظهور حقل كهربائي، مما سينشئ بين لوحات المكثف المحددة. ستواصل عملية الشحن حتى يصبح هذا الاختلاف المحتمل يساوي جهد المصدر الحالي، بعد أن تنتهي عملية الشحن، وسيتوقف حركة الإلكترونات حسب السلسلة.

عندما يتم فصل المصدر، يمكن لمكثف توفير رسوم تتراكم لفترة طويلة. وفقا لذلك، فإن المكثف المشحون هو مصدر للطاقة الكهربائية، مما يعني أنه يمكن أن يعطي الطاقة للسلسلة الخارجية. دعونا نخلق أبسط سلسلة، ببساطة عن طريق توصيل لوحات المكثف مع بعضها البعض:

في هذه الحالة، ستبدأ السلسلة في التدفق تصريف المكثف الحاليوسوف تبدأ الإلكترونات في التحرك مع مرفق مشحونة سلبا بالإيجابية. نتيجة لذلك، ستبدأ الجهد الموجود على المكثف (الفرق المحتمل بين اللوحات) في الانخفاض. ستنتهي هذه العملية في الوقت الحالي عندما تصبح رسوم لوحات المكثفات مساوية لبعضها البعض، على التوالي، فإن الحقل الكهربائي بين اللوحات ستختفي والتيار سوف يتوقف الدائرة. هذه هي الطريقة التي تحدث فيها تصريف المكثف، ونتيجة لذلك يعطيها السلسلة الخارجية كل الطاقة المتراكمة.

كما ترون، لا يوجد شيء معقد هنا.

القدرة والطاقة للمكثف.

السماوية الأكثر أهمية هي السعة الكهربائية للمكثف - القيمة المادية، التي يتم تعريفها على أنها نسبة تهمة مكثف أحد الموصلات إلى الفرق المحتمل بين الموصلات:

تختلف الحاوية في pharands، ولكن قيمة 1 F كبيرة جدا، لذلك يتم قياس المكثفات في معظم الأحيان في ميكروبلايد (ICF)، Nanoforades (NF) و Picofarades (PF).

وبما أننا قد جلبنا بالفعل الصيغة لحساب التوتر، دعنا نعبر عن الجهد على المكثف على النحو التالي:

هنا لدينا المسافة بين لوحات المكثف، وشحن المكثف. نحن نبيل هذه الصيغة في التعبير عن السعة على المكثف:

إذا ظهر الهواء كعزل كهربائي، ثم في جميع الصيغ، يمكنك استبداله

بالنسبة للطاقة المخزنة للمكثف، فإن التعبيرات التالية صالحة:

بالإضافة إلى السعة، تتميز المكثفات بمعلمة أخرى، وهي حجم الجهد، والتي يمكن أن تصمد أمام عازلها. مع قيم الجهد الكبيرة للغاية، يتم فصل الإلكترونات العازلة عن الذرات، وتبدأ العزل الكهربائي في تنفيذ التيار. وتسمى هذه الظاهرة انهيار مكثف، ونتيجة لذلك ينتظر مغلقة مع بعضها البعض. في الواقع، فإن الخصائص التي تستخدم غالبا عند العمل مع المكثفات ليست جهد تحطيم، ولكن الجهد التشغيل هو أن هناك قيمة الجهد التي يمكن أن تعمل فيها المكثف بشكل غير مسمى لفترة طويلة، ولن يحدث الانهيار.

بشكل عام، قمنا بمراجعة اليوم الخصائص الأساسية للمكثفات وجهازهم وخصائصها، بحيث في هذه النهاية المقال، وفي المقبل، سنناقش خيارات مختلفة للمكثفات، لذلك تعال إلى موقعنا مرة أخرى!

كما تعلمون، هناك مجال كهربائي حول الهيئات المشحونة التي لديها طاقة.

هل من الممكن تجميع الرسوم والطاقة المجال الكهربائي؟ جهاز يسمح لك بتراكم الرسوم هو مكثف (من LAT. المكثف - التكثيف). يتكون أبسط المكثف المسطح من لوحات معدنية متطابقة - لوحات تقع مسافة قصيرة من بعضها البعض وفصلها طبقة من العزل الكهربائي، على سبيل المثال، الهواء (الشكل 83). سمك العزل الكهربائي بالمقارنة مع حجم اللوحات صغيرة.

تين. 83. أبسط مكثف وتعيينه في المخطط

سنقوم بإظهار قدرة قدرة المكثف على تجميع الرسوم. لهذا، يتصل جهازان معدنيان بأقطاب مختلفة من آلة الكتروبور (الشكل 84). سوف تتلقى لوحات نفس الوحدة النمطية، ولكن مختلفة عن طريق علامة الرسوم. سيكون هناك مجال كهربائي. يركز المجال الكهربائي للمكثف عمليا بين اللوحات داخل المكثف.

تين. 84. شحن مكثف من النموذج الكهربائي

بعد إيقاف تشغيل رسوم الشحنات الكهربي على اللوحات والحقل الكهربائي بينهما سيتم حفظه.

إذا كان تكديس المكثف المشحون هو توصيل الموصل، فسوف يمر الموصل الحالي لبعض الوقت. لذلك، المكثف المشحون هو مصدر الحالي.

اعتمادا على العزل الكهربائي، يعد المكثفات عدة أنواع: مع عازلة صلبة والسائلة والغازية. يتميزون في شكل طيات: شقة، أسطوانية، كروية، إلخ. (الشكل 85).

تين. 85. أنواع مختلفة المكثفات

خصائص تتراكم المكثف تتراكم الرسوم الكهربائية كهرباء، أو الخزان. من أجل فهم ما يعتمده هذه القيمة المادية، ننتقل إلى التجربة.

اثنين من لوحات معدنية، معززة على العزل تدعم موازية مع بعضها البعض، والتواصل مع كهربائيا. يتم توصيل إحدى البلوحات بالتيار الكهربائي باستخدام قضيب أو أرضية أخرى، تتواصل مع سكن الأداة (الشكل 86، أ). يتم لمس الكرة الكهربائية من قبل الجانب الخارجي للوحة A، وبالتالي إبلاغ تهمةها الإيجابية + Q. بموجب عمل الحقل الكهربائي، فإن اللوحة وفي اللوحة في إعادة تخصيص الرسوم: سيتم تحديد الرسوم السلبية في الداخل من اللوحة. سيأتي الإلكترونات المجانية من الأرض لتحييد الرسوم الإيجابية الموجودة خارج لوحات V. وهكذا، على اللوحة في القيمة المساوية للهاتف السلبي - الساعة.

تين. 86. اعتماد قدرة المكثف من المنطقة، المسافة بين اللوحات، العزل الكهربائي بين اللوحات

سوف يسهم السهم الكهربائي من موقف الصفر. بمساعدة نفس الكرات المشحونة، نواصل نقل الرسوم المكثف باستمرار إلى جانب الأجزاء. نلاحظ أنه مع زيادة الرسوم المتزايدة في 2، 3، 4 مرات، على التوالي، 2، 3، 4 أضعاف مؤشرات على الكهرباء سوف تزيد، أي أن الجهد بين أطباق المكثف سيزيد. علاوة على ذلك، ستظل نسبة التهمة دائمة للجهد:

تسمى القيمة التي تقاسها نسبة شحن واحدة من لوحات المكثف إلى الجهد بين اللوحات سعة الطاقة للمكثف.

يتم احتساب استهلاك الطاقة للمكثف بواسطة الصيغة:

يتم قبول الوحدة (و) لكل وحدة من القدرات في سي، ويعطى الاسم تكريما للفيزياء الإنجليزية في مايكل فاراداي. استهلاك الطاقة من المكثف يساوي واحد إذا كانت تهمة 1 CL هي الفولت 1B يحدث.

1 F هي سعة كبيرة جدا، لذلك في الممارسة العملية الميكروفاراد (ICF) و Picophaderad (PF) المستخدمة.

1 μF \u003d 10 -6 F؛ 1 PF \u003d 10-12 ف.

إلقاء ما تعتمد سعة المشرد على ذلك. للقيام بذلك، تأخذ مكثف مع لوحات وجود مساحة كبيرة (الشكل 86، ب). نكرر التجربة. تظل نسبة التهمة إلى الجهد وفي هذه الحالة دائم

لكن نسبة التهمة إلى التوتر أكبر الآن من الخبرة الأولى، أي C1\u003e S. كلما زادت مساحة اللوحات، كلما زادت قدرة المكثف.

مرة أخرى سأفعل الخبرة الأولى، ولكن الآن سنغير المسافة بين اللوحات (الشكل 86، ج). مع انخفاض المسافة بين اللوحات، يتم تقليل الجهد بينهما. مع انخفاض في المسافة بين لوحات المكثفات مع رسوم دون تغيير من زيادة سعة المكثف.

سنفعل تجربة أخرى. نقوم بتثبيت لوحات المكثف أ وعلى مسافة من بعضها البعض. لوحة وشحن. لاحظ شهادة الكهرباء عندما يقع الهواء بين اللوحات. ضع ورقة من Plexiglas أو عازلة أخرى (الشكل 86، ز) بين اللوحات. نلاحظ أن الجهد بين اللوحات سوف ينخفض. وبالتالي، فإن السعة على المكثف يعتمد على خصائص العزل الكهربائي المقدم.

عند القيام بالسعة العازلة للتكثيف الزيادات.

مكثف، مثل أي هيئة مشحونة، لديها الطاقة. التحقق من ذلك في الخبرة. شحن مكثف وتوصيل المصباح الكهربائي به. اللهب المصباح الكهربائي الزاهية. هذا يشير إلى أن المكثف المشحونة لديه طاقة. تنقل الطاقة المكثفة إلى الطاقة الداخلية لخطوة المصباح والأسلاك. من أجل شحن المكثف، كان من الضروري العمل على فصل الرسوم الإيجابية والسلبية. وفقا لقانون حفظ الطاقة، فإن العمل المثالي يساوي طاقة المكثف E، I.E.

حيث ه هي طاقة المكثف.

العمل الذي يجعل المجال الكهربائي للمكثف يجعلها الصيغة:

حيث USR هو متوسط \u200b\u200bقيمة الجهد.

نظرا لعملية التفريغ، فإن الجهد لا يظل ثابتا، فمن الضروري العثور على متوسط \u200b\u200bقيمة الجهد:

USR \u003d U / 2؛ ثم a \u003d qu cp \u003d qu / 2،
منذ q \u003d cu، ثم a \u003d cu 2/2.

لذلك، فإن قوة المكثف مع السعة C ستكون مساوية:

يمكن للمكتبات أن تتراكم الطاقة لفترة طويلة، وعند الخروج، يعطونها على الفور تقريبا. خصائص تتراكم المكثف وتوفير الطاقة الكهربائية بسرعة تستخدم على نطاق واسع في الكهرباء و الأجهزة الإلكترونية، في المعدات الطبية (آلات الأشعة السينية وأجهزة العلاج الكهربائي)، في تصنيع الجرعات، التصوير الجوي.

أسئلة

ما هي المكثفات؟
ما الذي يميز كهرباء مكثف؟
ما يؤخذ لكل وحدة من الكهرباء في سي؟
ما يعتمد على قوة المكثف؟

ممارسة 38.

يتم توصيل لوحات مكثف مسطحة بمصدر للجهد في 220 خامسا. السعة على المكثف هو 1.5 10 -4 ميكرومال. ماذا ستكون تهمة المكثف؟
تبلغ تكلفة مكثف الطائرة 2.7 10 -2 كل، قدرتها 0.01 ميكرومتر. العثور على الجهد بين لوحات مكثف.

المهمة

باستخدام الإنترنت، ابحث عن كيفية ترتيب أول مكثف - بنك ليدن. أصنعها.
قم بإعداد خطاب حول تاريخ المكثف.

1. 250V. 2. 55V. 3. 10V. 4. 45V.

السؤال 2.

ما هي الفئة الناشئة في أنبوب الغاز في ضغوط منخفضة؟

1. قوس. 2. صغيرة. 3. سباركوف. 4. التاج. 5. البلازما.

السؤال 3.

ما هو اسم عملية انبعاثات الإلكترون مع كاثود معدني ساخن؟

1. التحليل الكهربائي. 2. تفكك كهربائيا.

3. الانبعاثات الحرارية. 4. التأثير التأثير.

السؤال 4.

ما يساوي تحريض EMF في موصل بطول 2 متر يتحرك في مجال مغناطيسي مع

B \u003d 10 TL بسرعة 5 م / ث على طول خطوط الحث المغناطيسي.

1. 0b. 2. 10 V. 3. 50 V. 4. 100 V.

السؤال 6.

لتحديد الحث لفائف، إذا تم تمرير التيار الكهربائي على ذلك بالقوة 5 أ، فإن التدفق المغناطيسي 100 WB ينشأ بالقرب من الملف.

1. 4 GG. 2. 5 gn. 3. 20 GG. 4. 100 gn.

السؤال 7.

ما هي الطاقة تساوي حقل مغناطيسي لفائف مع l \u003d 200 mp على قوة التيار فيها تساوي 5A؟

1. 0.025 J. 2. 0.25 J. 3.5 J. 4. 25 J.

السؤال 9.

عندما يدور الإطار في المجال المغناطيسي في نهايته، تحدث EDC، وتغيير مع مرور الوقت بموجب القانون: E \u003d 10 SIN 8 T. ما هي القيمة القصوى ل EDF، إذا تم تقديم جميع القيم في المعادلة في نظام SI؟

1. 4 V. 2. 5 V. 3. 8 V. 4. 10 V.

السؤال 10.

القيمة النشطة للجهد على قطعة سلسلة التيار المتناوب هو 100 خامسا - ما هو ما يساوي تقريبا قيمة الجهد السعة في هذا المجال؟

1. 100 V. 2. حوالي 142 خامسا 3. 200 فولت 4. ما يقرب من 284 خامسا.

السؤال 11.

يتم توصيل الدائرة المتذبذب ب: مصدر التيار المتردد. مع ما هي الحالة التي تنشأ الرنين في هذه الدائرة التذبذبية؟

1. إذا كان تردد مصدر AC أقل من تواتر الخاصة

2. إذا كان تردد مصدر AC يساوي تواتر التذبذبات الخاصة

دائرة مذبذب.

3. إذا كان تواتر مصدر التيار المتردد أكبر من تواتر الخاصة

تذبذبات الدائرة المهذب.

السؤال 12.

ما هي الظواهر المادية على أساس مبدأ المحول؟

1. على إنشاء حقل مغناطيسي تتحرك رسوم كهربائية.

2. على إنشاء الحقل الكهربائي تتحرك رسوم كهربائية.

3. على ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي.

السؤال 13.

أين سيتم توجيه خطوط شدة حقل دوامة كهربائي مع زيادة المجال المغناطيسي؟

السؤال 14.

إن الإرسال والاستقبال الهزاز هيرتز عمودي طلي. هل هناك أي تذبذب في هزاز الاستلام؟

1.DE، قوي جدا. 2. نعم، ولكن ضعيف. 3. لن تنشأ.

السؤال 15.

ما الجهاز في جهاز الاستقبال A. S. Popova بمثابة مؤشر حساس للموجات الكهرومغناطيسية؟

1. هوائي. 2. متماسك. 3. الكهرومغات الكهربائية.

4. التأريض. 5. لفائف. 6. بطارية السلطة.

السؤال 16.

لماذا فجوة الهواء بين المرساة ومحفز المولد تسعى جاهدة لجعل أصغر قدر الإمكان؟

1. للحد من حجم المولد.

2. لزيادة نثر المجال المغناطيسي.

3. للحد من تشتت المجال المغناطيسي.

السؤال 17.

أي من الانبعاثات المدرجة لديها أدنى تردد؟

1. الأشعة فوق البنفسجية. 2. الأشعة تحت الحمراء.

3. ضوء مرئي. 4. موجات الراديو.

السؤال 19.

راديو الكاشف يتلقى إشارات من محطة إذاعية تعمل على الموجة

30 م. ما هو تواتر التذبذبات في الدائرة التذبذبة للراديو؟

1.10 ^ -7 هرتز. 2.10 ^ 7 هرتز. 3. 9 * 10 ^ 9 هرتز.

السؤال 20.

ما هي الموجات الراديوية التي تعطي التواصل الرادعي الأكثر موثوقية مع قوة كافية لمحطة إذاعية الإرسال؟

1. موجات طويلة. 2. موجات متوسطة. 3. موجات الذرة. 4. موجات ultrashort.

1. من خلال موصل لمدة 10 دقائق عن تهمة 3000 خلية من تدفقات الكهرباء. تحديد التيار في المستكشف.

2. تحديد القوة الحالية في الدائرة على الجهد 127 v، إذا كانت مقاومة السلسلة 24 أوم.

3. تصميم المخطط السلسلة الكهربائيةتتكون من المصدر الحالي المرتبط بالتسلسل والمصابيح المتوهجة ومقاومين ومفتاح. كيفية تمكين الفولتميتر في هذه السلسلة لقياس الجهد على المصباح؟

4. تحديد الجهد في نهايات الموصل، المقاومة المحددة التي تبلغ 0.1 أوم * mm2 (في مربع) / م، إذا كان طول 3M، والمقطع العرضي بنسبة 0.05 مم (في مربع)، وتيار الحالية في ذلك 0.5 أ.

ساعدني من فضلك

1. عالية السرعة المصعد وزنها 15.7 kn يرتفع بسرعة 1 م / ث. ما القوة تستهلك المحرك الكهربائي، مما يؤدي إلى مصعد الحركة؟ تحديد القوة الحالية إذا كان الجهد عبر الإنترنت 220 ب.و KPD. محرك 92 ?

2. في الصور.

3. كمية الحرارة سوف تخصيص سخان يعمل تحت الجهد 120 باءإذا كان عنصره مصنوع من النيكلين 50 م. والمقطع العرضي 0.6 ملم ^ 2 لكل 20 دقيقة الشغل؟