ELEKTŘINA A MAGNETISMUS

ELEKTRICKÝ NÁBOJ A ELEKTRICKÉ POLE

Kondenzátory, jejich spojování a energie

A) ROZDĚLENÍ KONDENZÁTORŮ

  • podle tvaru:

    • deskové

    • kulové

    • válcové

    • svitkové (svinutý dlouhý vodivý pás oddělený dielektrikem)

  • podle použitého dielektrika:

    • vzduchový

    • papírový

    • elektrolytický

    • keramický

    • slídový

    • plastový

B) KAPACITA DESKOVÉHO KONDENZÁTORU

E ... intenzita homogenního elektrického pole

S ... účinný plošný obsah desek

(část povrchu vodivé desky, proti které je povrch druhé desky)

d ... vzdálenost desek

ε … permitivita prostředí mezi deskami

(pro daný kondenzátor je konstantní)

VZTAH PRO KAPACITU DESKOVÉHO KONDENZÁTORU

KAPACITA DESKOVÉHO KONDENZÁTORU

je přímo úměrná obsahu účinné plochy desek a nepřímo úměrná vzdálenosti desek.

C) SPOJOVÁNÍ KONDENZÁTORŮ

slouží k získání potřebné hodnoty kapacity

Elektrotechnická značka kondenzátoru:

Existují 2 způsoby zapojení

A) PARALELNÍ SPOJENÍ (VEDLE SEBE)

Potom

  • napětí UAB je na obou kondenzátorech stejné (viz obrázek zapojení)

  • tímto spojením se zvýšila účinná plocha desek a tudíž pro celkový náboj Q platí Q = Q1 + Q2

SHRNUTÍ

Při paralelním zapojení kondenzátorů je výsledná kapacita soustavy dána vztahem

kde C je výsledná kapacita a C1, C2 až CN jsou kapacity jednotlivých kondenzátorů.

A) SÉRIOVÉ SPOJENÍ (ZA SEBOU)

Potom

  • na obou kondenzátorech se indukují stejné náboje Q

  • na kondenzátorech dojde k poklesu napětí U

SHRNUTÍ

Při sériovém zapojení kondenzátorů je výsledná kapacita soustavy dána vztahem

kde C je výsledná kapacita a C1, C2 až CN jsou kapacity jednotlivých kondenzátorů.

D) ENERGIE KONDENZÁTORU

Myšlenkový experiment: při nabíjení deskového kondenzátoru přenášíme náboj na jednu z jeho desek, to znamená, že konáme určitou práci a víme, že platí Q je přímo úměrný U

PODÍVEJ SE

ÚLOHY NA PROCVIČENÍ

ÚLOHA 1:

Překontrolujte výslednou kapacitu soustavy zapojených kondenzátorů a případnou chybu opravte.

ÚLOHA 2:

Ke zdroji o napětí 60 V připojíme sériově kondenzátory o kapacitách 1 microF a 2 microF. Jaké náboje a napětí budou na jednotlivých kondenzátorech? Který kondenzátor bude mít větší energii a proč?

(40 microC, 40 V, 20 V, větší energii bude mít kondenzátor s menší kapacitou)

ÚLOHA 3:

Nabitý kondenzátor fotoblesku o kapacitě 800 microF má napětí 500 V. Jaká energie se spotřebuje při záblesku, jestliže se kondenzátor úplně vybije?

(100 J)