Πυκνωτής: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας |
μ χωρητικότητα, ενεργεια, μ |
||
Γραμμή 5:
'''Πυκνωτής''' (''συμβ. '''C''''') ονομάζεται ένα σύστημα δύο γειτονικών αγωγών ανάμεσα στους οποίους παρεμβάλλεται μονωτικό υλικό. Αυτό το μονωτικό υλικό μπορεί να είναι [[αέρας]], [[πλαστικό]], [[μαρμαρυγίες|μίκα]] κ.α. Οι δύο αγωγοί ονομάζονται [[οπλισμός|οπλισμοί]] του πυκνωτή, ενώ το παρεμβαλλόμενο υλικό ονομάζεται [[διηλεκτρικό]] του πυκνωτή. Βασικό χαρακτηριστικό κάθε πυκνωτή είναι η ιδιότητά του να αποθηκεύει [[ηλεκτρικό φορτίο]], επομένως [[ηλεκτρική ενέργεια]]. Όταν ένας πυκνωτής είναι φορτισμένος, οι οπλισμοί του έχουν ηλεκτρικά φορτία κατά μέτρο ίσα και αντίθετα. Ονομάζουμε '''φορτίο''' του πυκνωτή (Q<sub>c</sub>) το φορτίο του θετικά φορτισμένου οπλισμού του.
Μεταξύ των οπλισμών ενός φορτισμένου πυκνωτή αναπτύσσεται [[διαφορά δυναμικού]], την οποία ονομάζουμε '''τάση του πυκνωτή''' (V<sub>c</sub>).
To σταθερό πηλίκο του φορτίου ενός πυκνωτή προς την τάση του ονομάζεται '''[[Χωρητικότητα (ηλεκτρισμός)|χωρητικότητα]]''' Ισχύει ότι:
:<math>C=\frac{Q}{V}</math>
[[Μονάδα μέτρησης]] της χωρητικότητας του πυκνωτή είναι το 1 [[Φαράντ]] ''Farad'' (F). Πρόκειται όμως για μεγάλη μονάδα, που σπάνια χρησιμοποιείται στην πράξη. Συνήθως χρησιμοποιούνται τα
=== Χωρητικότητα Πυκνωτή ===
Η χωρητικότητα του πυκνωτή ΔΕΝ εξαρτάται από το φορτίο Q<sub>c</sub>, ούτε από την τάση του (V<sub>c</sub>). Η χωρητικότητα του πυκνωτή είναι δεδομένη, ακόμα και στην περίπτωση που ο πυκνωτής είναι αφόρτιστος.
Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή εξαρτάται από τα [[γεωμετρία|γεωμετρικά]] χαρακτηριστικά του και από τη φύση του διηλεκτρικού του, είναι όμως ανεξάρτητη από το υλικό των οπλισμών του.
Αποδεικνύεται ότι η χωρητικότητα του επίπεδου πυκνωτή, δίνεται από τη σχέση:
<math>C=\epsilon \cdot \epsilon_0 \frac{A}{d} </math>
όπου: <math>C </math> η χωρητικότητα του πυκνωτή
<math>\epsilon </math> η σχετική διηλεκτρική σταθερά του διηλεκτρικού
<math> \epsilon_0 </math> η απόλυτη διηλεκτρική σταθερά του κενού και έχει τιμή <math> \epsilon_0 = 8,85 \cdot 10^{-12} \ C^2 \cdot N^{-1} \cdot m^{-2} </math> στο S.I.
<math>A </math> το εμβαδόν του κάθε οπλισμού
<math>d </math> η απόσταση μεταξύ των οπλισμών
=== Ενέργεια φορτισμένου πυκνωτή ===
Για να φορτιστεί ένας πυκνωτής απαιτείται ενέργεια, η οποία αποθηκεύεται σε αυτόν. Αποδεικνύεται ότι η ενέργεια είναι ανεξάρτητη από τον τρόπο φόρτησης του πυκνωτή και αποθηκεύεται με τη μορφή ενέργειας ηλεκτρικού πεδίου <math>U_e </math>.
Η τιμή της δίνεται από τον τύπο:
<math>U_e=\frac{1}{2}C\cdot V_C^2 </math> ή <math>U_e= \frac{1}{2}\frac{Q^2}{C} </math> ή <math>U_e=\frac{1}{2}Q \cdot V_C </math>
=== Εφαρμογές πυκνωτών ===
Λόγω της δυνατότητάς τους να αποθηκεύουν ηλεκτρικό φορτίο και να το αποδίδουν κατόπιν αποφορτιζόμενοι σε ένα [[Ηλεκτρικό κύκλωμα|κύκλωμα]] (δρώντας έτσι ουσιαστικά ως [[πηγές ρεύματος]]), οι πυκνωτές αποτελούν βασικά στοιχεία κάθε σύγχρονου ηλεκτρονικού κυκλώματος. Μερικές χρήσεις τους είναι σε κυκλώματα εξομάλυνσης τάσης, στη διαμόρφωση της συχνότητας εκπομπής [[ραδιόφωνο|ραδιοφωνικών]] πομπών, στις εισόδους και εξόδους των [[τρανζίστορ|τρανζίστορς]] κ.α.
| |||