ELEKTRICKÁ KAPACITA

1. 10. listopadu 2012VY_32_INOVACE_170205_Elektricka_kapacita_DUM ELEKTRICKÁ KAPACITA Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

2. 1. Elektrická kapacita 2. Kondenzátory 3. Spojování kondenzátorů

3. Elektrická kapacita Zkuste říci, co znamená slovo kapacita, případně vymyslete slovní spojení s použitím slova kapacita. Kapacita je schopnost něco pojmout, akumulovat nebo obsáhnout. Slovní spojení se slovem kapacita mohou být: dopravní kapacita, ubytovací kapacita, vitální kapacita plic, teplotní kapacita atd. Odpověď dále

4. Elektrická kapacita • Každé těleso pojme při určitém potenciálu jen určité omezené množství elektronů (náboje). • Elektrická kapacita • vyjadřuje schopnost vodiče přijmout při dané hodnotě potenciálu určitý náboj • čím větší je kapacita, tím více nábojů může být na vodiči • je definována vztahem dále

5. Elektrická kapacita • jednotkou je [C . V-1] nebo častěji [F] - farad • jednotka byla pojmenována podle Michaela Faradaye • 1F je velká jednotka, a proto se používají menší jednotky: • pF, μF, mF Obr. 1 Michael Faraday na Wikipedii dále

6. Elektrická kapacita • Elektrická kapacita • důležitá elektrická vlastnost vodiče • závisí na tvaru, rozměrech vodiče a na prostředí, které ho obklopuje • je pro daný vodič konstantní • Osamocený vodič má malou kapacitu. Izolovaný kulový vodič o poloměru 10cm má kapacitu 1,1pF. Kulový vodič s poloměrem Země by měl kapacitu asi jen 700μF. dále

7. Elektrická kapacita Kapacita osamělého kulového vodiče lze vypočítat ze vztahu pro potenciál. zpět na obsah další kapitola

8. Kondenzátory • Kondenzátor: • pasivní elektrotechnická součástka používaná v elektrických obvodech • technicky je určen vedle kapacity maximálním napětím a druhem dielektrika (izolantem) • Princip kondenzátoru: • skládá se ze dvou vodivých desek s izolantem mezi nimi • na každou z desek se přivádí náboje opačné polarity • izolant nedovolí, aby se náboje navzájem kontaktovaly dále

9. Kondenzátory • Kapacita kondenzátoru • závisí na ploše desek, na vzdálenosti mezi nimi a permitivitě izolantu • platí pro deskový kondenzátor • ε0 – permitivita vakua • εr – relativní permitivita izolantu dále

10. Kondenzátory • Druhy kondenzátorů • Leidenská láhev • historicky první kondenzátor • autorem je Pieter von Musschenbroek, • který působil jako profesor na univerzitě • v Leidenu • skleněná láhev s vodou, na jejíž vnější a vnitřní straně jsou přilepeny kovové vrstvy Obr. 2 Jak lze vyrobit leidenskou láhev? dále

11. Kondenzátory • Elektrolytický kondenzátor • hliníková nádoba s elektrolytem (vodný roztok boraxu a kyseliny borité), do kterého je ponořena hliníková elektroda • s kapacitou řádově • 10μF – 100mF Obr. 3 dále

12. Kondenzátory • Svitkový kondenzátor • tenké hliníkové pásy • mezi pásy je plastická fólie • pásy jsou svinuty do svitku Obr. 4 dále

13. Kondenzátory • Keramické kondenzátory • krátkodobé uchování náboje • kapacita od pF do mF • Kondenzátory s měnitelnou kapacitou • soustava pevných elektrod (stator) a elektrod na ose (rotor), které se zasouvají mezi elektrody statoru • použití v ladících obvodech Obr. 5 Obr. 6 dále

14. Kondenzátory • Použití kondenzátorů • rozsáhlé použití v elektrotechnice a v elektronice • v přístrojích (přijímače, zesilovače apod.) • oddělování obvodů stejnosměrného a střídavého proudu • v oscilačních obvodech (vysílače, mobilní telefony, elektronické hudební nástroje) zpět na obsah další kapitola

15. Spojování kondenzátorů Sériové zapojení Napětí se rozdělí na: Celková kapacita je dána vztahem: Tato kombinace slouží jako dělič napětí. Celková kapacita bude vždy menší než nejmenší z jednotlivých kapacit. Náboj je ale na všech prvcích stejný. C1 C2 C3 dále

16. Spojování kondenzátorů Paralelní zapojení Všechny tři kondenzátory se nabijí na napětí zdroje. Celková kapacita je dána vztahem: Celková kapacita je větší než libovolná kapacita. C1 C2 C3 zpět na obsah konec

17. POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

18. CITACE ZDROJŮ Obr.1 TAGISHSIMON. Soubor:Michael Faraday - Project GutenbergeText 13103.jpg: WikimediaCommons [online]. 8 June 2006 [cit. 2012-11-10]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Michael_Faraday_-_Project_Gutenberg_eText_13103.jpg Obr. 2 PYSZ, Wojciech. Soubor:Rotarycapacitor Pionier.JPG: WikimediaCommons [online]. 22 October 2000 [cit.2012-11-10]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Rotary_capacitor_Pionier.JPG Obr. 3 WILLTRON. File:Condensador ceramico.jpg: WikimediaCommons [online]. 9 October 2005 [cit. 2012-11-10]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7c/Condensador_ceramico.jpg Obr. 4 BOTH, Jens. File:GTO-P1180590b.JPG: WikimediaCommons [online]. 13 February 2010 [cit. 2012-11-10]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/83/GTO-P1180590b.JPG Obr. 5 SOUBOR:CAPACITORS ELECTROLYTIC.JPG. Soubor:Capacitors electrolytic.jpg: WikimediaCommons [online]. 26 June 2006 [cit. 2012-11-10]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/25/Capacitors_electrolytic.jpg Obr. 6 ALFVANBEEM. File:Electricity storage in bottles.JPG: WikimediaCommons [online]. 20 December 2011 [cit. 2012-11-10]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fc/Electricity_storage_in_bottles.JPG Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

19. Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová