Prezentare pentru clasa a VIII-a despre fizica condensatoarelor. Prezentare pe tema „condensator”. poziţia lor relativă

„Condensatoare. Capacitate electrică »

Scop: Să ne facem o idee despre un condensator, despre capacitatea electrică a unui condensator, să introducem o unitate de măsură a capacității electrice, să luăm în considerare dependența capacității unui condensator de designul său geometric.

1 . Legea lui Coulomb: 2. Forța caracteristică câmpului este... 3. Intensitatea poate fi găsită folosind formula: 4. Intensitatea câmpului unei sarcini punctuale: 5. Intensitatea câmpului unui plan: 6. Se ia direcția intensității... 7. Caracteristica energetică a câmpului este... 8. Dați caracteristica Să repetăm...

Un condensator este format din doi conductori separați de un strat dielectric, a cărui grosime este mică în comparație cu dimensiunea conductorilor. Condensator

Desemnarea unui condensator într-o schemă electrică. - + + + + + - - - - E - q + q

Dacă la doi conductori izolați unul de celălalt li se dau sarcini q 1 și q 2, atunci între ele apare o anumită diferență de potențial Δφ, în funcție de mărimea sarcinilor și de geometria conductorilor. Diferența de potențial Δφ dintre două puncte dintr-un câmp electric este adesea numită tensiune și este simbolizată cu litera U. De cel mai mare interes practic este cazul când sarcinile conductoarelor sunt identice ca mărime și opuse ca semn: q 1 = – q 2 = q. În acest caz, putem introduce conceptul de capacitate electrică.

Capacitatea electrică a condensatorului este egală cu unde q este sarcina plăcii pozitive, U este tensiunea dintre plăci. Capacitatea electrică a unui condensator depinde de designul său geometric și de permitivitatea electrică a dielectricului care îl umple și nu depinde de sarcina plăcilor.

Conform principiului suprapunerii, intensitatea câmpului creat de ambele plăci este egală cu suma intensităților și câmpurilor fiecăreia dintre plăci:

În afara plăcilor, vectorii și sunt direcționați în direcții diferite și, prin urmare, E = 0. Densitatea de sarcină de suprafață σ a plăcilor este egală cu q / S, unde q este sarcina și S este aria fiecărei plăci. Diferența de potențial Δφ dintre plăci într-un câmp electric uniform este egală cu Ed, unde d este distanța dintre plăci. Din aceste relații putem obține o formulă pentru capacitatea electrică a unui condensator plat, unde ε o =8,85·10 -12 F/m este constanta electrică.

Astfel, capacitatea electrică a unui condensator plat este direct proporțională cu aria plăcilor (plăcilor) și invers proporțională cu distanța dintre ele. Dacă spațiul dintre plăci este umplut cu un dielectric, capacitatea electrică a condensatorului crește de ε ori:

Condensatorii pot fi conectați unul la altul pentru a forma bănci de condensatoare. La conectarea condensatoarelor în paralel (Figura nr. 3), tensiunile de pe condensatoare sunt aceleași: U 1 = U 2 = U, iar sarcinile sunt egale cu q 1 = C 1 U și q 2 = C 2 U. Un astfel de sistem poate fi considerat ca un singur condensator de capacitate electrică C, încărcat cu o sarcină q = q 1 + q 2 la o tensiune între plăci egală cu U. asta implică

Astfel, atunci când sunt conectate în paralel, capacitățile electrice se adună. Conectarea în paralel a condensatoarelor. C = C 1 + C 2. Conectarea în serie a condensatoarelor. .

Când sunt conectate în serie (Figura 4), sarcinile ambelor condensatoare sunt aceleași: q 1 = q 2 = q, iar tensiunile pe ele sunt egale și Un astfel de sistem poate fi considerat ca un singur condensator încărcat cu sarcina q la o tensiunea dintre plăci U = U 1 + U 2. Prin urmare,

Tipuri de condensatoare

Aplicarea condensatoarelor Tipuri de condensatoare: - aer, - hartie, - mica, - electrostatic. Scop: Acumularea de încărcare sau energie pentru o perioadă scurtă de timp pentru a schimba rapid potențialul. Nu treceți curent continuu. În inginerie radio - un circuit oscilator, un redresor. Aplicare în echipamente fotografice.

Condensatoare variabile cu aer sau dielectric solid Se folosesc adesea condensatoare variabile cu aer sau dielectric solid. Ele constau din două sisteme de plăci metalice izolate una de cealaltă. Un sistem de plăci este staționar, al doilea se poate roti în jurul unei axe. Prin rotirea sistemului în mișcare, capacitatea condensatorului este schimbată fără probleme.

Pined3Zie. La ce se folosesc condensatorii? Cum funcționează un condensator? De ce spațiul dintre plăcile condensatorului este umplut cu dielectrici? Care este capacitatea electrică a unui condensator încărcat? De ce depinde capacitatea electrică? Consolidare.

Distanța dintre plăcile unui condensator plat pătrat cu latura de 20 cm este de 1 mm. Care este diferența de potențial dintre plăci dacă sarcina condensatorului este de 2 nC. sarcină

: Soluție:

Rezumatul lecției: Ce lucruri noi sau interesante ați învățat astăzi în clasă? Ce ai studiat?

Tema pentru acasă: § 99, 100 Ex. 18

„Fizica condensatorului” - Tipuri de condensatoare. - Condensator de hârtie - condensator de mica condensator electrolitic. Condensator de aer. Conexiuni condensatoare. - Condensator de aer. Definiția unui condensator. Când conectați un condensator electrolitic, trebuie respectată polaritatea. Scopul condensatorilor.

„Folosirea condensatoarelor” - Experimente cu un condensator. Condensatorul este utilizat în circuitele de aprindere. Formule energetice. Aplicarea condensatoarelor. Caracteristicile utilizării condensatoarelor. Condensatorul este folosit în medicină. Lămpi cu lămpi cu descărcare. Tastatura capacitiva. Condensator. Celulare. Folosit în telefonie și telegrafie.

„Capacitate electrică și condensatori” - Pe tastatura computerului. Condensator variabil. Conectarea condensatoarelor. Capacitate electrică. Consistent. Lanterne. Scheme de conectare a condensatorului. Denumirea pe schemele electrice: Condensatoare. Capacitatea electrică a unui condensator plat. Întregul câmp electric este concentrat în interiorul condensatorului.

„Utilizarea condensatoarelor” - Pentru bateriile din urmă, timpul de regenerare este esențial important. Condensatoare polimerice cu electrolit solid pe chipset. Diagrama unui bug de telefon. Circuit redresor de curent. Condensator CTEALTG STC - 1001. Microfon condensator. O asociere de succes este pe site-ul Sciencecentral. Microfon direcțional cu condensator de studio pentru aplicații largi.

„Condensator” - Capacitatea condensatorului. Raportul de încărcare. Energia condensatorului. Condensator variabil. Condensator de hârtie. Pătrat. Condensator. Aplicarea condensatoarelor. Lecție de fizică în clasa a IX-a

Condensatoarele de uz general sunt condensatoare utilizate în majoritatea tipurilor de echipamente electronice. Condensatorilor de acest tip nu se aplică cerințe speciale. Condensatorii cu destinație specială sunt toți ceilalți condensatori. Acestea includ: puls, înaltă tensiune, pornire, suprimare a zgomotului, precum și alți condensatori.

Condensatoarele fixe sunt condensatoare a căror capacitate este fixă ​​și nu se modifică în timpul funcționării echipamentului. Condensatoare variabile - utilizate în circuite în care sunt necesare modificări de capacitate în timpul funcționării. În acest caz, capacitatea poate fi modificată în diferite moduri: mecanic, prin modificarea tensiunii de control, prin modificarea temperaturii ambiante.

Condensatoarele neprotejate sunt un tip de condensatoare care nu au voie să funcționeze în condiții de umiditate ridicată. Este posibil să operați acești condensatori ca parte a echipamentelor sigilate. Condensatoare protejate – pot funcționa în condiții de umiditate ridicată.

Condensatoare neizolate - atunci când se utilizează acest tip de condensatoare, nu au voie să atingă șasiul echipamentului cu carcasa lor. Condensatoare izolate - au o carcasă bine izolată, ceea ce face posibilă atingerea șasiului echipamentului sau a suprafețelor sale sub tensiune. Condensatoare etanșe - acest tip de condensator folosește o carcasă etanșată cu materiale organice. Condensatori etanșați - Acești condensatori au o carcasă etanșă, care elimină interacțiunea structurii interne a condensatorului cu mediul.

Descrierea prezentării prin diapozitive individuale:

1 tobogan

Descrierea diapozitivei:

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL RF GBPOU „Colegiul Tehnologic numit după. N.D. Kuznetsova" SISTEME DE INFORMAȚII DE SPECIALITATE Prezentare de fizică pe tema: "Condensatori" Întocmită de: elevă în anul I Victoria Sergeevna Vidyasova Conducător științific: Olga Vasilievna Kurochkina Samara, 2016.

2 tobogan

Descrierea diapozitivei:

Introducere: Definiție Tipuri de condensatoare Marcarea condensatoarelor Aplicarea condensatoarelor

3 slide

Descrierea diapozitivei:

DEFINIȚIE Un condensator este o componentă electrică (electronică) construită din doi conductori (plăci) separate printr-un strat dielectric. Există multe tipuri de condensatoare și sunt împărțite în principal în funcție de materialul plăcilor în sine și de tipul de dielectric folosit între ele.

4 slide

Descrierea diapozitivei:

Tipuri de condensatoare Condensatoare din hârtie și metal Într-un condensator de hârtie, dielectricul care separă plăcile de folie este hârtie specială pentru condensatoare. În electronică, condensatorii de hârtie pot fi folosiți atât în ​​circuite de joasă frecvență, cât și de înaltă frecvență.Condensatorii metal-hârtie sigilați, care în loc de folie (ca la condensatorii de hârtie) folosesc depunerea în vid a metalului pe un dielectric de hârtie, au izolație electrică de bună calitate. și capacitatea specifică crescută. Un condensator de hârtie nu are o rezistență mecanică mare, astfel încât umplerea sa este plasată într-o carcasă metalică, care servește drept bază mecanică a designului său.

5 slide

Descrierea diapozitivei:

Condensatoare electrolitice La condensatoarele electrolitice, spre deosebire de condensatoarele de hârtie, dielectricul este un strat subțire de oxid metalic format electrochimic pe un capac pozitiv al aceluiași metal.Al doilea capac este un electrolit lichid sau uscat. Materialul care creează electrodul metalic într-un condensator electrolitic poate fi, în special, aluminiu și tantal. În mod tradițional, în jargonul tehnic, „electrolitul” se referă la condensatoare de aluminiu cu un electrolit lichid. Dar, de fapt, condensatoarele de tantal cu electrolit solid aparțin și condensatoarelor electrolitice (sunt mai puțin frecvente cu electrolitul lichid). Aproape toți condensatorii electrolitici sunt polarizați și, prin urmare, pot funcționa numai în circuite de tensiune DC, păstrând polaritatea. În cazul inversării polarității, în interiorul condensatorului poate apărea o reacție chimică ireversibilă, ducând la distrugerea condensatorului, chiar la explozia acestuia din cauza gazului degajat în interiorul acestuia. Condensatoarele electrolitice includ și așa-numitele supercondensatori (ionistori) cu o capacitate electrică care ajunge uneori la câteva mii de Faradi.

6 slide

Descrierea diapozitivei:

Condensatori electrolitici din aluminiu Aluminiul este folosit ca electrod pozitiv. Dielectricul este un strat subțire de trioxid de aluminiu (Al2O3), Proprietăți: funcționează corect numai la frecvențe joase au o capacitate mare Caracterizat printr-un raport mare capacitate-dimensiune: condensatorii electrolitici sunt de obicei mari ca dimensiuni, dar condensatorii de o altă dimensiune. de tip, aceeași capacitate și tensiune de defalcare ar fi mult mai mari ca dimensiune. Se caracterizează prin curenți de scurgere mari și au rezistență și inductanță moderat scăzute.

7 slide

Descrierea diapozitivei:

Condensatoare electrolitice de tantal Acesta este un tip de condensator electrolitic în care electrodul metalic este realizat din tantal, iar stratul dielectric este din pentoxid de tantal (Ta2O5). Proprietăți: rezistență ridicată la influențe externe, dimensiune compactă: pentru cele mici (de la câteva sute de microfarad), dimensiune comparabilă sau mai mică decât condensatoarele din aluminiu cu aceeași tensiune maximă de rupere, curent de scurgere mai mic comparativ cu condensatoarele din aluminiu.

8 slide

Descrierea diapozitivei:

Condensatoare polimerice Spre deosebire de condensatoarele electrolitice convenționale, condensatoarele moderne cu stare solidă au un dielectric polimer în loc de o peliculă de oxid folosită ca separator de plăci. Acest tip de condensator nu este supus umflăturilor și scurgerilor de încărcare. Proprietățile fizice ale polimerului contribuie la faptul că astfel de condensatoare sunt caracterizate prin curent de impuls ridicat, rezistență echivalentă scăzută și un coeficient de temperatură stabil chiar și la temperaturi scăzute. Condensatorii polimerici pot înlocui condensatorii electrolitici sau de tantal în multe circuite, cum ar fi filtrele pentru comutarea surselor de alimentare sau în convertoare DC-DC.

Slide 9

Descrierea diapozitivei:

Condensatoare cu film În acest tip de condensator, dielectricul este o peliculă de plastic, de exemplu, poliester (KT, MKT, MFT), polipropilenă (KP, MKP, MFP) sau policarbonat (KC, MKC). Electrozii pot fi depuși pe această peliculă (MKT, MKP, MKC) sau realizați sub forma unei folii metalice separate, înfășurate într-o rolă sau presați împreună cu o peliculă dielectrică (KT, KP, KC). Materialul modern pentru filmul condensatorului este sulfura de polifenilen (PPS). Proprietățile generale ale condensatoarelor cu film (pentru toate tipurile de dielectrice): funcționează corect la un curent mare au o rezistență mare la tracțiune au o capacitate relativ mică curentul de scurgere minim utilizat în circuite rezonante și amortizoare RC Tipurile individuale de peliculă diferă în: proprietăți de temperatură (inclusiv cu semnul coeficientului de temperatură al capacității, care este negativ pentru polipropilenă și polistiren și pozitiv pentru poliester și policarbonat) temperatura maximă de funcționare (de la 125 °C, pentru poliester și policarbonat, până la 100 °C pentru polipropilenă și 70 °C pentru polistiren) rezistența la defecțiune electrică și, prin urmare, tensiunea maximă care poate fi aplicată la o anumită grosime a peliculei fără defecțiune.

10 diapozitive

Descrierea diapozitivei:

Condensatoare ceramice Acest tip de condensatoare este realizat sub forma unei plăci sau a unui pachet de plăci dintr-un material ceramic special. Electrozii metalici sunt pulverizați pe plăci și conectați la bornele condensatorului. Materialele ceramice folosite pot avea proprietăți foarte diferite. Diversitatea include, în primul rând, o gamă largă de valori relative de permeabilitate electrică (până la zeci de mii, iar această valoare se găsește numai în materialele ceramice).O astfel de valoare de permeabilitate ridicată permite producerea de condensatoare ceramice (multistrat) de dimensiuni mici, a căror capacitate poate concura cu capacitatea condensatoarelor electrolitice și, în același timp, lucrează cu orice polarizare și se caracterizează prin mai puține scurgeri. Materialele ceramice se caracterizează printr-o dependență complexă și neliniară a parametrilor de temperatură, frecvență și tensiune. Datorita dimensiunii reduse a carcasei, acest tip de condensator are un marcaj special.

12 slide

Descrierea diapozitivei:

Cum sunt marcate condensatoarele mari? Pentru a citi corect specificațiile tehnice ale unui dispozitiv, este necesară o anumită pregătire. Trebuie să începeți să studiați cu unități de măsură. Pentru a determina capacitatea, se folosește o unitate specială - farad (F). Valoarea unui farad pentru un circuit standard pare prea mare, astfel încât condensatoarele de uz casnic sunt marcate în unități mai mici. Cel mai frecvent utilizat este mF = 1 µF (microfarad), care este 10-6 faradi.

Slide 13

Descrierea diapozitivei:

În calcule, se poate folosi o unitate off-label - milifarad (1mF), care are o valoare de 10-3 faradi. În plus, desemnările pot fi în nanofarads (nF) egal cu 10-9 F și picofarads (pF) egal cu 10-12 F. Marcajele de capacitate pentru condensatoare mari sunt aplicate direct pe carcasă. În unele modele, marcajele pot diferi, dar, în general, trebuie să fii ghidat de unitățile de măsură menționate mai sus.

Slide 14

Descrierea diapozitivei:

Denumirile sunt uneori scrise cu majuscule, de exemplu, MF, care corespunde de fapt mF - microfarads. Se găsește și marcajul fd - un cuvânt englez abreviat farad. Prin urmare, mmfd va corespunde cu mmf sau picofarad. În plus, există denumiri care includ un număr și o literă. Acest marcaj arată ca 400m și este folosit pentru condensatoare mici. În unele cazuri, este posibil să se aplice toleranțe, care reprezintă o abatere acceptabilă de la capacitatea nominală a condensatorului. Aceste informații sunt de mare importanță atunci când, la asamblarea anumitor tipuri de circuite electrice, pot fi necesari condensatori cu valori precise ale capacității. Dacă luăm ca exemplu marcajul 6000uF + 50%/-70%, atunci valoarea maximă a capacității va fi 6000 + (6000 x 0,5) = 9000 uF, iar cea minimă 1800 uF = 6000 - (6000 x 0,7).

15 slide

Descrierea diapozitivei:

Dacă nu există procente, trebuie să găsiți scrisoarea. De obicei, este situat separat sau după denumirea numerică a containerului. Fiecare literă corespunde unei anumite valori de toleranță. După aceasta, puteți începe să determinați tensiunea nominală. Cu dimensiuni mari ale carcasei condensatorului, marcajele de tensiune sunt indicate prin numere urmate de litere sau combinații de litere sub forma V, VDC, WV sau VDCW. Simbolurile WV corespund expresiei în limba engleză WorkingVoltage, care înseamnă tensiune de funcționare. Citirile digitale sunt considerate a fi tensiunea maximă admisă a condensatorului, măsurată în volți.

16 slide

Descrierea diapozitivei:

Dacă nu există marcaje de tensiune pe corpul dispozitivului, un astfel de condensator trebuie utilizat numai în circuite de joasă tensiune. Într-un circuit de curent alternativ, utilizați un dispozitiv conceput special pentru acest scop. Condensatorii proiectați pentru curent continuu nu pot fi utilizați fără capacitatea de a converti tensiunea nominală. Următorul pas este identificarea simbolurilor pozitive și negative care indică prezența polarității. Determinarea pozitivului și negativului este de mare importanță, deoarece determinarea incorectă a polilor poate duce la un scurtcircuit și chiar la explozia condensatorului. In lipsa marcajelor speciale, dispozitivul poate fi conectat la orice borna, indiferent de polaritate.

Slide 17

Descrierea diapozitivei:

Denumirea stâlpului este uneori aplicată sub forma unei dungi colorate sau a unei adâncituri în formă de inel. Acest marcaj corespunde contactului negativ din condensatoarele electrolitice din aluminiu, care au forma unei cutii de tablă. La condensatoarele de tantal foarte mici, aceleași simboluri indică un contact pozitiv. Dacă există simboluri plus și minus, codarea culorilor poate fi ignorată. Alte marcaje. Marcajele de pe corpul condensatorului vă permit să determinați valoarea tensiunii. Figura prezintă simboluri speciale care corespund tensiunii maxime admise pentru un anumit dispozitiv. În acest caz, parametrii sunt dați pentru condensatoarele care pot fi operate numai la curent constant.

Slide 19

Descrierea diapozitivei:

Aplicarea condensatoarelor. Energia unui condensator nu este de obicei foarte mare - nu mai mult de sute de jouli. În plus, nu se păstrează din cauza scurgerii inevitabile de încărcare. Prin urmare, condensatoarele încărcate nu pot înlocui, de exemplu, bateriile ca surse de energie electrică. Condensatorii pot stoca energie pentru un timp mai mult sau mai puțin lung, iar atunci când sunt încărcați printr-un circuit cu rezistență scăzută, eliberează energie aproape instantaneu. Această proprietate este utilizată pe scară largă în practică. O lampă bliț folosită în fotografie este alimentată de curentul electric al descărcării unui condensator, care este preîncărcat de o baterie specială. Excitarea surselor de lumină cuantică – laserele – se realizează cu ajutorul unui tub cu descărcare în gaz, al cărui fulger are loc atunci când se descarcă un banc de condensatori de capacitate electrică mare. Cu toate acestea, condensatorii sunt utilizați în principal în inginerie radio...

20 de diapozitive

Descrierea diapozitivei: