Lăsate la dispozițiile lor, două încărcături electrice cu același nume nu doresc nimic de-a face una cu ceal altă. Zboară cât de repede pot. Astfel, dacă particulele sunt forțate să se miște unele către altele (și acest lucru se întâmplă, de exemplu, la acumularea unei sarcini), ele rezistă în toate modurile posibile și pentru a crește densitatea de concentrare a sarcinii în conductor, o anumită energie trebuie cheltuit.
În stare statică, această energie nu este folosită și se pierde iremediabil. Este stocat sub formă de câmp electric - un fel de tensiune în spațiul dintre particulele încărcate - până când concentrația sarcinilor scade, iar acestea își recapătă capacitatea de a se mișca liber.
În acest caz, încărcăturile folosesc energia acumulată a electricitățiicâmp pentru a obține accelerație pe drum.
Un condensator este o componentă a circuitului electric special concepută pentru a stoca un câmp electric.
Energia câmpului electric al unui condensator stă la baza utilizării acestuia în numeroase dispozitive electrice și electronice.
Logica simplă dictează că un condensator încărcat la o tensiune de V va necesita QV jouli de energie pentru a ajunge la o nouă stare, iar această valoare este tocmai energia câmpului electric al condensatorului, stocată în el și gata pentru utilizați.
Din păcate, bunul simț eșuează aici. Doar pentru că te simți bine după ce ai băut o bere, nu înseamnă că te vei simți de exact de două ori mai bine după ce ai băut-o pe a doua.
De fapt, pe măsură ce acuzațiile se apropie, ei rezistă din ce în ce mai înverșunat. Evident, aici avem de-a face cu un proces neliniar.
Să vedem cum se determină energia câmpului electric al unui condensator pe baza unui experiment simplu.
Se știe că curentul este definit ca viteza cu care se mișcă sarcina. Prin urmare, dacă conectați condensatorul la o sursă de curent stabilizat, sarcina Q se va acumula pe plăci cu o rată constantă.
Să presupunem că luăm un condensator neîncărcat și îl conectăm la o sursă de alimentare care furnizează curent de încărcare constant I.
Tensiunea la condensator începe de la zero și creșteliniar până când condensatorul este complet încărcat. După aceea se oprește. Să numim această valoare tensiunea maximă V.
Tensiunea medie pe condensator în timpul încărcării este (V/2), iar puterea medie, respectiv, este I(V/2). Condensatorul a fost încărcat în timp T secunde, astfel încât energia câmpului electric al condensatorului stocată în procesul de încărcare este TI (V/2).
W=1/2QV=1/2CV
În ciuda existenței unui număr mare de dimensiuni, dispozitivul condensator nu este foarte divers.
Majoritatea dintre ele constau din două plăci paralele separate de un dielectric. Uneori, pentru a economisi spațiu, acest sandviș este rulat ca un rulou. Și în unele cazuri au mai multe straturi, conectate într-un anumit fel.
Calcularea capacității unui condensator format din două plăci metalice, cu dimensiuni fizice cunoscute, nu este de obicei dificilă, precum și calcularea capacității rezultate atunci când condensatoarele sunt conectate în serie sau în paralel.
