Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Заряд и разряд конденсатора
|
|
Если соединить пластины с источником энергии постоянного тока, то будет происходить заряд конденсатора.
При зарядке конденсатора свободные электроны, имеющиеся на одном из его электродов, устремляются к положительному полюсу источника, вследствие чего этот электрод становится положительно заряженным. Электроны с отрицательного полюса источника устремляются ко второму электроду и создают на нем избыток электронов, поэтому он становится отрицательно заряженным. На одной пластине будет накапливаться положительный, а на другой отрицательный заряды. В результате протекания зарядного тока на обоих электродах конденсатора образуются равные, но противоположные по знаку заряды, и между ними возникает электрическое поле, создающее между электродами конденсатора определенную разность потенциалов. Когда эта разность потенциалов станет равной напряжению источника тока, движение электронов в цепи конденсатора, т.е. прохождение по ней тока прекращается. Этот момент соответствует окончанию процесса заряда конденсатора.
| |||
|
В тот момент, когда количество свободных электронов на каждом электроде конденсатора станет одинаковым, электрическое поле между электродами исчезнет и ток станет равным 0. Это означает, что произошел полный разряд конденсатора, т.е. он отдал накопленную им электрическую энергию.
Свойство конденсатора накапливать и удерживать электрические заряды характеризуется его ёмкостью.
Ёмкость С определяется как отношение заряда q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов (приложенному напряжению) U: C= 
. Измеряется в фарадах.
Ёмкостью в 1Ф обладает конденсатор, у которого при сообщении заряда в 1 Кл (Кулон) разность потенциалов изменяется на 1 В.
Ёмкость конденсатора зависит от формы и размера электродов, их взаимного расположения и свойств диэлектрика, разделяющего электроды.
Ёмкость в цепи переменного тока
В цепи постоянного тока ёмкость после процесса зарядки не пропускает электрический ток.
При подключении ёмкости к источнику переменного тока, происходит непрерывный процесс заряда-разряда, при этом через ёмкость проходит переменный ток
Рисунок 5.11. Схема включения в цепь переменного тока ёмкости (а), кривые тока i, напряжения U (б) и векторная диаграмма (в)
i = 
i = 
Кривая мощности представляет собой синусоиду, которая изменяется с двойной частотой по сравнению с частотой изменения тока и напряжения. Мощность имеет положительные и отрицательные значения, т.е. возникает непрерывный колебательный процесс обмена энергией между источником и ёмкостью.
В течение первой четверти периода происходит заряд ёмкости и в цепи течёт ток заряда, который считается положительным. При этом по мере заряда ёмкости и увеличения разности потенциалов на электродах, а ток i уменьшается. При ωt = 90° ёмкость полностью разряжается. Разность потенциалов на электродах становится равной напряжению u источника и ток i =0.
Во второй четверти периода ёмкость начнёт разряжаться и ток i изменяет своё направление (становится отрицательным). При ωt=180°, когда U=0, ток i разряда достигнет максимального значения. В этот момент изменяется полярность напряжения U источника и начинается процесс перезаряда ёмкости при противоположном (отрицательном) направлении тока i. При ωt=270 ° заряд прекращается, ток i становится равным нулю и начинается разряд при первоначальном (положительном) направлении тока.
Таким образом, ёмкость в течение одного периода изменения напряжения u дважды заряжается и дважды разряжается. Следовательно, в цепи непрерывно протекает переменный ток i.
Этот ток опережает напряжение по фазе на 90О. Сопротивление, которое ёмкость оказывает переменному току, называется ёмкостным Х.
Для характеристики процесса обмена энергией между источником и ёмкостью введено понятие реактивной мощности ёмкости.
Способы соединения конденсаторов:
· Последовательное соединение.
· Параллельное соединение.
На электроподвижном составе и тепловозах конденсаторы используют для сглаживания пульсирующего тока, получаемого от выпрямителей и импульсных прерывателей, борьбы с искрением контактов электрических аппаратов и с радиопомехами, в системах управления полупроводниковыми преобразователями, а также для создания трехфазного симметричного напряжения, требуемого для питания электродвигателей вспомогательных машин.
Контрольные вопросы
1. Что такое конденсатор?
2. Принцип работы конденсатора.
3. Дайте определение ёмкости конденсатора.
4. Что происходит в течение первой четверти периода?
5. Что происходит в течение второй четверти периода?
6. Сколько раз ёмкость в течение одного периода заряжается и разряжается?
7. Дайте определение ёмкостного сопротивления.
8. Какие способы соединения конденсаторов Вы знаете?
9. В чём заключается смысл последовательного соединении конденсаторов?
10. В чём смысл параллельного соединении конденсаторов?
Date: 2016-11-17; view: 453; Нарушение авторских прав