1 / 25

Kapacitet i kondenzator

Kapacitet i kondenzator. Prof. Zdravko Borić. Kapacitet i kondenzator. 1. zadatak.

godfrey
Télécharger la présentation

Kapacitet i kondenzator

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kapacitet i kondenzator Prof. Zdravko Borić

  2. Kapacitet i kondenzator 1. zadatak Koliki je kapacitet jednoslojnog pločastog zračnog kondenzatora s površinom prekrivanja ploča 170 cm2 (aktivne površine), razmaknutih za 2 mm? Koliki bi bio kapacitet ako se između ploča stavi pertinaks relativne dielektričnosti 5,4?

  3. Uvodni pojmovi • Kapacitet pokazuje sposobnost tijela da se pod utjecajem napona pohranjuje naboj. • Količina pohranjenog naboja Q razmjerna je naponu U između elektroda. U + + + + + + - - - - - - ε Q+ Q-

  4. Izvod formule za kapacitet pločastog kondenzatora • Q – naboj • D – gustoča električnog toka • s – površina ploča • E – jakost električnog polja • ε - dielektričnost ( faktor razmjernosti ili dielektrična konstanta – za vakuum ona iznosi ε0=8,85·10-12As/Vm • U – napon između ploča • C – kapacitet kondenzatora

  5. Rješenje zadatka ε0  εr 

  6. 2. zadatak Pločasti kondenzator s razmakom ploča d=0,22mm ima dva sloja dielektrika, kao što je prikazano na slici. Relativne dielektričnosti slojeva jesu: εr1=3 i εr2=2.Površina prvog sloja s1 = 95,3 cm2, dok je površina drugog sloja s2 = 54,7 cm2. Kondenzator je priključen na napon U = 400V.Odredi koliki je kapacitet tog kondenzatora i kolika je gustoća električnog toka u dielektricima? U εr1 D1 εr2 D2 d

  7. Uvodni pojmovi • Slojevi kondenzatora su spojeni paralelno. I kondenzator može biti spojen paralelno ili serijski. • Paralelni spoj kondenzatora: s1 s2 U • Naboj se ovdje razdjeljuje na pojedine kondenzatore tako da je ukupni naboj spoja jednak zbroju naboja pojedinih kondenzatora Q = Q1 + Q2

  8. Djeljenjem jednadžbe Q = Q1 + Q2 naponom U dobijamo: • Za paralelni spoj više tipova izolatora ukupni kapacitet bi iznosio

  9. Rješenje zadatka • U rješavanju smo koristili jedinicu cm i cm2. • 1m = 100 cm pa je 8,854·10-12 F/m = 0,08854·10-12 F/cm; • 1cm = 100 mm pa je razmak između ploča 0,2 mm = 2·10-3 cm = 0,02 cm

  10. 3. zadatak Pločasti kondenzator s površinom ploča s = 120,4 cm2 ima dva dielektrička sloja debljine d1 = 0,5 mm i d2 = 0,2 mm relativnbih dielektričkih konstanti εr1 = 4 i εr2 = 2,5 (slika). Kondenzator je priključen na napon U = 2625 V? d d1 d2 εr1 E1 εr2 E2 U1 U2 U

  11. Uvodni pojmovi • Slojevi kondenzatora spojeni su u seriju. I kondenzatori mogu biti spojeni u seriju. • Serijski spoj kondenzatora: C1 C2 U2 U1 U

  12. Napon se dijeli na pojednine kondenzatore. • Ukupni naboj jednak je naboju svakog pojedinog kondenztaora.

  13. Ukupni kapacitet serijskog spoja uvijek je manji od najmanjeg pojedinačnog kapaciteta. • Na serijski spojenim kondenzatorima napon se dijeli obrnuto razmjerno njihovim kapacitetima. • Kapacitet kondenzatora s serijski spojenim dielektricima:

  14. Rješenje zadatka

  15. 4. zadatak Mješoviti spoj kondenzatora priključen je na napon U pri čemu se kondenzator C2 nabije do napona UC2 = 600V. Koliki je napon prvog kondenzatora, te koliki je ukupni napon?Kolike su količine naboja na svakom kondenzatoru? C2=12F; UC2=60V C1=8F C3=3,2F

  16. Rješenje zadatka

  17. Da ponovimo, a ujedno da izvršimo kontrolu ispravnosti rješenog • U serijskom se spoju kondenzatora naponi odnose obrnuto proporcijonalno prema kapacitetima. • Ukupan napon je prema tome

  18. Količina naboja na kondenzatoru C3: • Ukupna količina naboja: • Ukupan kapacitet spoja:

  19. 5. zadatak Kondenzator kapaciteta C = 50F nabijen je naponom U = 200V. Kolika je nagomilana energija i prosječni učinak ako se kondenzator izbije u vremenu od 1/1000 s? • C = 50 F • U = 200V • t = 1/1000 sekunde

  20. Uvodni pojmovi • Energija izvora koji nabija kondenzator: • Energija kondenzatora:

  21. Rješenje zadatka

  22. Za kraj: • Električni kondenzator je spremnik energije. • Da bi nabili kondenzator u određenom vremenu, jer nenabijeni kondenzator je otpora jednak nuli, moramo spajati u seriju s kondenzatorom i otpor R. Na otporu se tjekom punjenja potroši isto energije kao i na punjenje kondenzatora. • Struja u trenutku priključenja određena je samo naponom izvora i otporom u krugu R:

  23. Punjenje i pražnjenje • Vremenska konstanta: • Nakon isteka jedne vremenske konstante kondenzator se nabije na 63% konačnog napona, a uzima se da je kondenzator nabijen u vremenu od 5: • Nabijeni kondenzator ima beskonačni otpor. • Nabijeni kondenzator je izvor opasnosti. • Prije rada s kondenzatorima treba ih izbiti. • Kondenzator treba izbiti preko dovoljno velikog opteretnog otpora.

  24. KRAJ

More Related