Bài giảng vật lý lớp 8 về tụ điện. Trình bày về chủ đề "tụ điện". vị trí tương đối của họ
“Tụ điện. Công suất điện »
Mục đích: Hình thành ý tưởng về tụ điện, về điện dung của tụ điện, giới thiệu đơn vị đo điện dung, xét sự phụ thuộc của điện dung của tụ điện vào thiết kế hình học của nó.
1 . Định luật Coulomb: 2. Đặc tính lực của trường là... 3. Cường độ có thể được tìm bằng công thức: 4. Cường độ trường của một điện tích điểm: 5. Cường độ trường của mặt phẳng: 6. Hướng của cường độ được chọn... 7. Đặc tính năng lượng của trường là... 8. Nêu đặc điểm Hãy nhắc lại...
Tụ điện gồm hai dây dẫn cách nhau bởi một lớp điện môi, độ dày của lớp này nhỏ so với kích thước của dây dẫn. tụ điện
Ký hiệu tụ điện trong sơ đồ điện. - + + + + + - - - - E - q + q
Nếu hai dây dẫn cách ly nhau có điện tích q 1 và q 2, thì giữa chúng sẽ xuất hiện một hiệu điện thế nhất định Δφ, tùy thuộc vào độ lớn của điện tích và hình dạng của dây dẫn. Hiệu điện thế Δφ giữa hai điểm trong điện trường thường được gọi là điện áp và ký hiệu là chữ U. Điều đáng quan tâm nhất trong thực tế là trường hợp khi các điện tích của các dây dẫn có cùng độ lớn và trái dấu: q 1 = – q 2 = q. Trong trường hợp này, chúng ta có thể giới thiệu khái niệm điện dung.
Điện dung của tụ điện bằng trong đó q là điện tích của bản dương, U là điện áp giữa các bản. Công suất điện của tụ điện phụ thuộc vào thiết kế hình học của nó và độ thấm điện của chất điện môi lấp đầy nó và không phụ thuộc vào điện tích của các bản tụ.
Theo nguyên lý chồng chất, cường độ trường được tạo ra bởi cả hai tấm bằng tổng cường độ và trường của từng tấm:
Bên ngoài các bản, các vectơ và hướng theo các hướng khác nhau nên E = 0. Mật độ điện tích bề mặt σ của các bản bằng q / S, trong đó q là điện tích và S là diện tích của mỗi bản. Hiệu điện thế Δφ giữa các bản trong điện trường đều bằng Ed, trong đó d là khoảng cách giữa các bản. Từ những mối quan hệ này, chúng ta có thể thu được công thức tính điện dung của một tụ điện phẳng, trong đó ε o = 8,85·10 -12 F/m là hằng số điện.
Như vậy, điện dung của tụ điện phẳng tỉ lệ thuận với diện tích của các bản (đĩa) và tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa chúng. Nếu khoảng trống giữa các bản chứa đầy chất điện môi thì điện dung của tụ điện tăng ε lần:
Các tụ điện có thể được nối với nhau để tạo thành dãy tụ điện. Khi mắc song song các tụ điện (Hình 3), điện áp trên các tụ bằng nhau: U 1 = U 2 = U, và các điện tích bằng q 1 = C 1 U và q 2 = C 2 U. Hệ thống như vậy có thể được coi là một tụ điện có điện dung C, được tích điện q = q 1 + q 2 ở điện áp giữa các bản bằng U. điều này nghĩa là
Do đó, khi mắc song song, điện dung sẽ tăng lên. Kết nối song song của tụ điện. C = C 1 + C 2. Nối nối tiếp các tụ điện. .
Khi mắc nối tiếp (Hình 4), điện tích của cả hai tụ điện bằng nhau: q 1 = q 2 = q, và điện áp trên chúng bằng nhau và hệ thống như vậy có thể được coi là một tụ điện duy nhất được tích điện q tại a điện áp giữa các bản U = U 1 + U 2. Kể từ đây,
Các loại tụ điện
Ứng dụng của tụ điện Các loại tụ điện: - không khí, - giấy, - mica, - tĩnh điện. Mục đích: Tích lũy điện tích hoặc năng lượng trong thời gian ngắn để nhanh chóng thay đổi điện thế. Không truyền dòng điện trực tiếp. Trong kỹ thuật vô tuyến - mạch dao động, bộ chỉnh lưu. Ứng dụng trong thiết bị chụp ảnh.
Tụ điện biến thiên có chất điện môi không khí hoặc chất điện môi rắn Thường được sử dụng. Chúng bao gồm hai hệ thống tấm kim loại cách điện với nhau. Một hệ đĩa đứng yên, hệ đĩa thứ hai có thể quay quanh một trục. Bằng cách quay hệ thống chuyển động, điện dung của tụ điện được thay đổi một cách trơn tru.
Đã ghim3Zie. Tụ điện dùng để làm gì? Làm thế nào để một tụ điện hoạt động? Tại sao khoảng trống giữa các bản tụ điện lại chứa đầy chất điện môi? Điện dung của tụ điện đã tích điện là bao nhiêu? Công suất điện phụ thuộc vào gì? Hợp nhất.
Khoảng cách giữa hai bản của một tụ điện hình vuông dẹt có cạnh 20 cm là 1 mm. Hiệu điện thế giữa các bản là bao nhiêu nếu điện tích của tụ điện là 2 nC. nhiệm vụ
: Giải pháp:
Tóm tắt bài học: Hôm nay các em học được điều gì mới, thú vị gì ở lớp? Bạn đã học gì?
Bài tập về nhà: § 99, 100 Ex. 18
“Vật lý tụ điện” - Các loại tụ điện. - Tụ điện - tụ điện mica. Bình ngưng không khí. Kết nối tụ điện. - Bình ngưng không khí. Định nghĩa của tụ điện. Khi kết nối một tụ điện, phải quan sát cực tính. Mục đích của tụ điện.
“Dùng tụ điện” - Thí nghiệm về tụ điện. Tụ điện được sử dụng trong mạch đánh lửa. Công thức năng lượng. Ứng dụng của tụ điện. Đặc điểm của việc sử dụng tụ điện. Tụ điện được sử dụng trong y học. Đèn có đèn phóng điện. Bàn phím điện dung. Tụ điện. Điện thoại cầm tay. Được sử dụng trong điện thoại và điện báo.
“Công suất điện và tụ điện” - Trong bàn phím máy tính. Tụ điện biến thiên. Kết nối các tụ điện. Công suất điện. Nhất quán. Đèn pin. Sơ đồ đấu nối tụ điện. Ký hiệu trên sơ đồ điện: Tụ điện. Công suất điện của tụ điện phẳng. Toàn bộ điện trường tập trung bên trong tụ điện.
“Sử dụng tụ điện” - Đối với các loại pin sau, thời gian tái tạo về cơ bản là rất quan trọng. Tụ điện polymer với chất điện phân rắn trên chipset. Sơ đồ lỗi điện thoại. Mạch chỉnh lưu dòng điện. Tụ CTEALTG STC - 1001. Micro điện dung. Một hiệp hội thành công có trên trang web Sciencentral. Micrô định hướng ngưng tụ trong phòng thu cho các ứng dụng rộng rãi.
“Tụ điện” - Công suất của tụ điện. Tỷ lệ phí. Năng lượng của tụ điện. Tụ điện biến thiên. Tụ giấy. Quảng trường. Tụ điện. Ứng dụng của tụ điện. Bài giảng vật lý lớp 9
Tụ điện thông dụng là tụ điện được sử dụng trong hầu hết các loại thiết bị điện tử. Không có yêu cầu đặc biệt nào áp dụng cho tụ điện loại này. Tụ điện chuyên dụng là tất cả các tụ điện khác. Chúng bao gồm: xung, điện áp cao, khởi động, khử nhiễu, cũng như các tụ điện khác.
Tụ điện cố định là tụ điện có điện dung cố định và không thay đổi trong quá trình thiết bị hoạt động. Tụ điện biến thiên - được sử dụng trong các mạch cần thay đổi điện dung trong quá trình hoạt động. Trong trường hợp này, điện dung có thể được thay đổi theo nhiều cách khác nhau: về mặt cơ học, bằng cách thay đổi điện áp điều khiển, bằng cách thay đổi nhiệt độ môi trường.
Tụ điện không bảo vệ là loại tụ điện không được phép hoạt động trong điều kiện có độ ẩm cao. Có thể vận hành các tụ điện này như một phần của thiết bị kín. Tụ điện được bảo vệ - có thể hoạt động trong điều kiện độ ẩm cao.
Tụ điện không cách điện - khi sử dụng loại tụ điện này không được phép chạm vào khung thiết bị với vỏ của chúng. Tụ điện cách điện - có vỏ cách điện tốt, có thể chạm vào khung thiết bị hoặc các bề mặt sống của nó. Tụ điện kín - loại tụ điện này sử dụng vỏ bọc được bịt kín bằng vật liệu hữu cơ. Tụ điện kín - Những tụ điện này có vỏ kín, giúp loại bỏ sự tương tác của cấu trúc bên trong của tụ điện với môi trường.
Mô tả bài thuyết trình theo từng slide:
1 slide
Mô tả slide:
BỘ GIÁO DỤC VÀ KHOA HỌC CỦA RF GBPOU "Trường Cao đẳng Công nghệ được đặt theo tên. N.D. Kuznetsova" HỆ THỐNG THÔNG TIN CHUYÊN NGÀNH Trình bày vật lý về chủ đề: "Tụ điện" Người biên soạn: Sinh viên năm thứ nhất Victoria Sergeevna Vidyasova Người hướng dẫn khoa học: Olga Vasilievna Kurochkina Samara, 2016.
2 cầu trượt
Mô tả slide:
Giới thiệu: Định nghĩa Các loại tụ điện Đánh dấu tụ điện Ứng dụng của tụ điện
3 cầu trượt
Mô tả slide:
ĐỊNH NGHĨA Tụ điện là một linh kiện điện (điện tử) được cấu tạo từ hai dây dẫn (tấm) cách nhau bởi một lớp điện môi. Có nhiều loại tụ điện và chúng chủ yếu được phân chia theo vật liệu của các bản tụ và loại chất điện môi được sử dụng giữa chúng.
4 cầu trượt
Mô tả slide:
Các loại tụ điện Tụ giấy và tụ kim loại Trong tụ điện giấy, chất điện môi ngăn cách các bản lá mỏng là giấy tụ điện đặc biệt. Trong điện tử, tụ giấy có thể được sử dụng trong cả mạch tần số thấp và tần số cao.Tụ giấy kim loại kín, thay vì giấy bạc (như trong tụ giấy) sử dụng sự lắng đọng chân không của kim loại trên chất điện môi giấy, có chất lượng cách điện tốt và tăng điện dung riêng. Tụ điện giấy không có độ bền cơ học lớn, do đó phần lấp đầy của nó được đặt trong một vỏ kim loại, đóng vai trò là cơ sở cơ học cho thiết kế của nó.
5 cầu trượt
Mô tả slide:
Tụ điện Trong tụ điện điện phân, không giống như tụ điện giấy, chất điện môi là một lớp oxit kim loại mỏng được hình thành bằng phương pháp điện hóa trên một lớp phủ dương của cùng một kim loại. Lớp phủ thứ hai là chất điện phân lỏng hoặc khô. Vật liệu tạo ra điện cực kim loại trong tụ điện đặc biệt có thể là nhôm và tantalum. Theo truyền thống, trong thuật ngữ kỹ thuật, “chất điện phân” dùng để chỉ các tụ điện nhôm có chất điện phân lỏng. Nhưng trên thực tế, tụ điện tantalum có chất điện phân rắn cũng thuộc loại tụ điện (chúng ít phổ biến hơn với chất điện phân lỏng). Hầu như tất cả các tụ điện đều bị phân cực và do đó chúng chỉ có thể hoạt động trong các mạch điện áp DC trong khi vẫn duy trì được cực tính. Trong trường hợp đảo cực, một phản ứng hóa học không thể đảo ngược có thể xảy ra bên trong tụ điện, dẫn đến phá hủy tụ điện, thậm chí gây nổ do khí thoát ra bên trong tụ điện. Tụ điện cũng bao gồm cái gọi là siêu tụ điện (điện trở ion) có công suất điện đôi khi lên tới vài nghìn Farad.
6 cầu trượt
Mô tả slide:
Tụ điện điện phân nhôm Nhôm được dùng làm điện cực dương. Chất điện môi là một lớp mỏng nhôm trioxide (Al2O3), Tính chất: chúng chỉ hoạt động chính xác ở tần số thấp có điện dung lớn Đặc trưng bởi tỷ lệ điện dung trên kích thước cao: tụ điện thường có kích thước lớn, nhưng tụ điện có kích thước khác nhau loại, cùng điện dung và điện áp đánh thủng sẽ có kích thước lớn hơn nhiều. Chúng được đặc trưng bởi dòng rò cao và có điện trở và độ tự cảm thấp vừa phải.
7 cầu trượt
Mô tả slide:
Tụ điện điện phân tantalum Đây là loại tụ điện điện phân trong đó điện cực kim loại được làm bằng tantalum và lớp điện môi được làm bằng tantalum pentoxit (Ta2O5). Đặc tính: khả năng chống chịu tác động bên ngoài cao, kích thước nhỏ gọn: dành cho loại nhỏ (từ vài trăm microfarad), kích thước tương đương hoặc nhỏ hơn tụ nhôm có cùng điện áp đánh thủng cực đại, dòng rò thấp hơn so với tụ nhôm.
8 trượt
Mô tả slide:
Tụ điện polymer Không giống như các tụ điện điện phân thông thường, các tụ điện thể rắn hiện đại có chất điện môi polymer thay vì màng oxit được sử dụng làm tấm tách. Loại tụ điện này không bị phồng và rò rỉ điện tích. Các tính chất vật lý của polymer góp phần vào thực tế là các tụ điện như vậy được đặc trưng bởi dòng xung cao, điện trở tương đương thấp và hệ số nhiệt độ ổn định ngay cả ở nhiệt độ thấp. Tụ điện polymer có thể thay thế tụ điện điện phân hoặc tụ điện tantalum trong nhiều mạch, chẳng hạn như bộ lọc để chuyển đổi nguồn điện hoặc trong bộ chuyển đổi DC-DC.
Trang trình bày 9
Mô tả slide:
Tụ điện màng Trong loại tụ điện này, chất điện môi là màng nhựa, ví dụ như polyester (KT, MKT, MFT), polypropylen (KP, MKP, MFP) hoặc polycarbonate (KC, MKC). Các điện cực có thể được lắng đọng trên màng này (MKT, MKP, MKC) hoặc chế tạo dưới dạng lá kim loại riêng biệt, quấn thành cuộn hoặc ép lại với nhau bằng màng điện môi (KT, KP, KC). Vật liệu hiện đại cho màng tụ điện là polyphenylene sulfide (PPS). Đặc tính chung của tụ điện dạng màng (đối với tất cả các loại chất điện môi): chúng hoạt động tốt ở dòng điện cao có độ bền kéo cao có dòng điện rò tối thiểu có điện dung tương đối nhỏ được sử dụng trong các mạch cộng hưởng và bộ giảm âm RC. Các loại màng riêng lẻ khác nhau ở: đặc tính nhiệt độ (bao gồm cả với hệ số nhiệt độ dấu của công suất, âm đối với polypropylen và polystyren, dương đối với polyester và polycarbonate) nhiệt độ hoạt động tối đa (từ 125 °C đối với polyester và polycarbonate, lên đến 100 °C đối với polypropylen và 70 °C đối với polystyrene) khả năng chống đánh thủng điện, và do đó là điện áp tối đa có thể được áp dụng cho một độ dày màng nhất định mà không bị đánh thủng.
10 slide
Mô tả slide:
Tụ gốm Loại tụ điện này được chế tạo dưới dạng một tấm hoặc một gói các tấm từ vật liệu gốm đặc biệt. Các điện cực kim loại được phun lên các tấm và nối với các cực của tụ điện. Các vật liệu gốm được sử dụng có thể có các đặc tính rất khác nhau. Sự đa dạng trước hết bao gồm một loạt các giá trị độ thấm điện tương đối (lên tới hàng chục nghìn và giá trị này chỉ có ở vật liệu gốm). Giá trị độ thấm cao như vậy cho phép sản xuất tụ gốm (nhiều lớp) có kích thước nhỏ, điện dung có thể cạnh tranh với điện dung của tụ điện, đồng thời làm việc với bất kỳ sự phân cực nào và có đặc điểm là ít rò rỉ hơn. Vật liệu gốm được đặc trưng bởi sự phụ thuộc phức tạp và phi tuyến của các thông số vào nhiệt độ, tần số và điện áp. Do kích thước vỏ nhỏ nên loại tụ điện này có ký hiệu đặc biệt.
12 trượt
Mô tả slide:
Tụ điện lớn được đánh dấu như thế nào? Để đọc chính xác các thông số kỹ thuật của thiết bị, cần phải có sự chuẩn bị. Bạn cần bắt đầu học với các đơn vị đo lường. Để xác định điện dung, một đơn vị đặc biệt được sử dụng - farad (F). Giá trị của một farad đối với một mạch điện tiêu chuẩn dường như quá lớn, do đó các tụ điện gia dụng được đánh dấu bằng đơn vị nhỏ hơn. Được sử dụng phổ biến nhất là mF = 1 µF (microfarad), tức là 10-6 farad.
Trang trình bày 13
Mô tả slide:
Trong tính toán, có thể sử dụng đơn vị ngoài nhãn - millifarad (1mF), có giá trị 10-3 farad. Ngoài ra, các ký hiệu có thể ở dạng nanofarad (nF) bằng 10-9 F và picofarad (pF) bằng 10-12 F. Dấu điện dung cho các tụ điện lớn được dán trực tiếp vào vỏ. Trong một số thiết kế, các ký hiệu có thể khác nhau, nhưng nhìn chung, bạn cần được hướng dẫn bởi các đơn vị đo lường nêu trên.
Trang trình bày 14
Mô tả slide:
Các ký hiệu đôi khi được viết bằng chữ in hoa, ví dụ: MF, thực sự tương ứng với mF - microfarad. Dấu hiệu fd cũng được tìm thấy - một từ tiếng Anh viết tắt farad. Do đó mmd sẽ tương ứng với mm hoặc picofarad. Ngoài ra, có những ký hiệu bao gồm một số và một chữ cái. Dấu hiệu này trông giống như 400m và được sử dụng cho các tụ điện nhỏ. Trong một số trường hợp, có thể áp dụng dung sai là độ lệch chấp nhận được so với điện dung danh định của tụ điện. Thông tin này có tầm quan trọng lớn khi lắp ráp một số loại mạch điện nhất định, có thể cần có tụ điện có giá trị điện dung chính xác. Nếu chúng ta lấy dấu 6000uF + 50%/-70% làm ví dụ thì giá trị điện dung tối đa sẽ là 6000 + (6000 x 0,5) = 9000 uF và tối thiểu 1800 uF = 6000 - (6000 x 0,7).
15 trượt
Mô tả slide:
Nếu không có tỷ lệ phần trăm, bạn cần tìm chữ cái. Thông thường nó được đặt riêng biệt hoặc sau ký hiệu số của vùng chứa. Mỗi chữ cái tương ứng với một giá trị dung sai cụ thể. Sau này, bạn có thể bắt đầu xác định điện áp định mức. Với kích thước vỏ tụ điện lớn, ký hiệu điện áp được biểu thị bằng số theo sau là các chữ cái hoặc tổ hợp chữ cái ở dạng V, VDC, WV hoặc VDCW. Các ký hiệu WV tương ứng với cụm từ tiếng Anh WorkingVoltage, có nghĩa là điện áp hoạt động. Số đọc kỹ thuật số được coi là điện áp tụ điện tối đa cho phép, được đo bằng vôn.
16 trượt
Mô tả slide:
Nếu không có vạch đánh dấu điện áp trên thân thiết bị thì chỉ nên sử dụng tụ điện như vậy trong các mạch điện áp thấp. Trong mạch điện xoay chiều, hãy sử dụng thiết bị được thiết kế riêng cho mục đích này. Không thể sử dụng tụ điện được thiết kế cho dòng điện một chiều nếu không có khả năng chuyển đổi điện áp định mức. Bước tiếp theo là xác định các ký hiệu dương và âm cho biết sự hiện diện của cực tính. Việc xác định cực dương và cực âm có tầm quan trọng rất lớn, vì việc xác định sai các cực có thể dẫn đến đoản mạch và thậm chí nổ tụ điện. Trong trường hợp không có dấu hiệu đặc biệt, thiết bị có thể được kết nối với bất kỳ thiết bị đầu cuối nào, bất kể cực tính.
Trang trình bày 17
Mô tả slide:
Ký hiệu cực đôi khi được áp dụng dưới dạng sọc màu hoặc vết lõm hình vòng. Dấu hiệu này tương ứng với tiếp điểm âm trong tụ điện nhôm điện phân, có hình dạng giống như một hộp thiếc. Trong các tụ điện tantalum rất nhỏ, những ký hiệu tương tự này biểu thị sự tiếp xúc dương. Nếu có ký hiệu cộng và trừ thì có thể bỏ qua mã màu. Các dấu hiệu khác. Các dấu hiệu trên thân tụ điện cho phép bạn xác định giá trị điện áp. Hình vẽ hiển thị các ký hiệu đặc biệt tương ứng với điện áp tối đa cho phép đối với một thiết bị cụ thể. Trong trường hợp này, các tham số được đưa ra cho các tụ điện chỉ có thể hoạt động ở dòng điện không đổi.
Trang trình bày 19
Mô tả slide:
Ứng dụng của tụ điện. Năng lượng của tụ điện thường không cao lắm - không quá hàng trăm joules. Ngoài ra, nó không được bảo quản do rò rỉ điện tích không thể tránh khỏi. Do đó, tụ điện tích điện không thể thay thế pin làm nguồn năng lượng điện, chẳng hạn như pin. Tụ điện có thể lưu trữ năng lượng trong thời gian dài hoặc ít hơn và khi được sạc qua mạch điện trở thấp, chúng sẽ giải phóng năng lượng gần như ngay lập tức. Tính chất này được sử dụng rộng rãi trong thực tế. Đèn flash được sử dụng trong nhiếp ảnh được cung cấp năng lượng bởi dòng điện phóng điện của tụ điện, được sạc trước bằng pin đặc biệt. Việc kích thích các nguồn sáng lượng tử – tia laser – được thực hiện bằng cách sử dụng ống phóng điện khí, đèn flash này xảy ra khi một dãy tụ điện có công suất điện lớn được phóng điện. Tuy nhiên, tụ điện chủ yếu được sử dụng trong kỹ thuật vô tuyến...
20 trượt
Mô tả slide:
