Orbis pictus 21. století

1. Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

2. Orbis pictus 21. století Kapacita, kondenzátor Obor: ElektriářRočník: 1.Vypracoval:Ing. Zbyněk Lukeš, Ph.D. OB21-OP-EL-ZEL-LUK-U-1-001 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

3. Kondenzátor Kondenzátor je elektrotechnická součástka používaná v elektrických obvodech k dočasnému uchování elektrického náboje, a tím i k uchování potenciální elektrické energie. Základní vlastností pro hodnocení kondenzátoru je jeho elektrická kapacita, technicky je kondenzátor určen maximálním povoleným napětím, druhem dielektrika a provedením vývodů (axiální, radiální, bezvývodový). Někdy se také užívá pojmu kapacitor. Pokud se mluví o kapacitoru, je tím myšlena ideální součástka jejíž jedinou vlastností je kapacita. Jako kondenzátor se označuje součástka skutečná, která má kromě kapacity i další parazitní vlastnosti (parazitní indukčnost a parazitní ohmické ztráty).

4. Princip kondenzátoru Kondenzátor se skládá ze dvou vodivých desek (elektrod) oddělených dielektrikem. Na každou z desek se přivádí elektrické náboje opačné polarity, které se vzájemně přitahují elektrickou silou. Dielektrikum mezi deskami nedovolí, aby se částice s nábojem dostaly do kontaktu, a tím došlo k neutralizaci, jinak vybití elektrických nábojů. Přitom dielektrikum svou polarizací zmenšuje sílu elektrického pole nábojů na deskách a umožňuje tak umístění většího množství náboje. Vzhledem k elektrostatické indukci je velikost náboje na obou deskách stejná.

5. Kapacita kondenzátoru Kapacita C kondenzátoru závisí na ploše S jeho desek, vzájemné vzdálenosti d desek mezi sebou a permitivitě ε dielektrika mezi deskami: (platí jen pro deskový kondenzátor) Na desku kondenzátoru s kapacitou C lze uložit elektrický náboj: Q = C . U kde U je elektrické napětí mezi deskami kondenzátoru. Jednotkou kapacity v soustavě SI je farad.

6. Dielektrikum a permitivita Dielektrikum je izolant, který má schopnost polarizace (tedy být polarizován). Izolanty jsou podmnožinou dielektrik, každý izolant je dielektrikem, nikoli však každé dielektrikum izolantem. Permitivita je fyzikální veličina popisující buď: * izolační vlastnosti dielektrika (v případě statického pole), nebo * vztah mezi vektory elektrického pole a elektrické indukce (v případě střídavého pole nebo elektromagnetického vlnění).

7. Dielektrikum a permitivita Permitivitu lze určit ze vztahu kde D je elektrická indukce a E intenzita elektrického pole. Permitivita vakua je fyzikální konstanta, která se značí a jejíž hodnota v soustavě SI je

8. Dielektrikum a permitivita Jako relativní permitivita (dříve dielektrická konstanta) se označuje podíl permitivity daného materiálu a permitivity vakua, tedy Relativní permitivita je látková konstanta, která vyjadřuje, kolikrát se elektrická síla zmenší v případě, že tělesa s elektrickým nábojem jsou místo ve vakuu umístěna v látkovém prostředí. Její hodnota závisí na vlastnostech daného materiálu - jde tedy o materiálovou konstantu. Relativní permitivita je bezrozměrná veličina. Permitivita bývá také označována jako absolutní permitivita daného materiálu. Absolutní permitivita nahrazuje permitivitu vakua ve všech elektrostatických rovnicích, jestliže prostor je místo vakua vyplněn dielektrikem.

9. Některé hodnoty relativní permitivity

10. Napětí na kondenzátoru Napětí na celé součástce lze vypočítat jednoduše: Napětí na nabitém kondenzátoru je stejné, jako je napětí zdroje. Napětí mezi elektrodami je stejné jak v součástce, tak na vodiči, kterým bychom je spojili zvenčí. Pokud bychom měli geometricky rovnoměrnou soustavu (soustavu, ve které je pole homogenní) elektrod, tak můžeme pro napětí použít i rozdílu elektrostatických potenciálů obou elektrod:

11. Děkuji Vám za pozornost Zbyněk Lukeš Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky