Электр сыйымдылық және конденсаторлар

Электр сыйымдылық бұл өткізгіштін зарядты сақтай алатын қасиеті. Бұны C әріппен белгілейді. Өлшем бірлігі Фарад (қысқаша Ф), Майкл Фарадейдің құрметіне қойылған.

Сонымен өткізгіштін C электр сыйымдылығы дегеніміз мына формула арқылы өштенетін шама:

C = q/φ, мұндағы q алынған заряд ал φ потенциал.

Бір Фарад бұл өте үлкен шама, соңдықтан практикада микрофарад (1 микрофарад = 10^-6 Ф) не пиктофарад (1 пиктофарад = 10^-12 Ф) дегенді жиі пайдалынады.

Конденсаторлар

Конденсатор дегеніміз не? Конденсатор бұл зарядты жинақтайтын құрылғы. Конденсатор екі параллель өткізгіштен және оларды бөлетін диэлектриктен құралады:

Бұл суретте екі сарғылау өткізгіш және оларды бөлетін көкшіл диэлектрик белгіленген.

Конденсаторлар электр құрылғыларда көп пайдалынады. Мысалы теледидарларда, тоңазытқыштарда, электр схемаларда.

Конденсатор зарядты жинап лезде желіге қайтара алады. Электр батареясы да зарядты жинай алады, бірақ конденсатор сияқты жинаған зарядын лезде қайтара алмайды. Соңдықтан конденсаторлардың көмегімен жарқ ететің фотоаппараттың жарқылын жасайды:

Жазық конденсатор сыйымдылығы

Жазық конденсатор бұл екі параллель өткізгіштен және олардың арасында орналасқан диэлектриктен құралады:

Жазық конденсатор формуласы міне, бұл оның сыйымдылығын есептеуге қолданылады:

C = ε*ε₀S/d,

мұндағы S - жазық конденсатордың пластинасының ауданы, d - екі пластинаның арасындағы арақашықтық, ε - бұл ортаның диэлектрикалық өткізгіштігі (әртүрлі заттар үшін диэлектрикалық өткізгіштігі жазылған арнайы кестелер бар) ал ε₀ электрикалық тұрақты (ε₀ жуықтап алғанда 8,85 * 10^-12 Ф/м).

Конденсатор сыйымдылығы осылай есептеліне алады.

Айнымалы конденсатор

Конденсатор пластиналары арасындағы аудан айнымалы бола алады, бұндайларды айнымалы конденсаторлар деп атайды:

Бұны бұрғанда пластиналар арасындағы жалпы аудан өзгереді.

Өндірісте жиі мынандай конденсаторларды пайдаланады:

Бұлардың ішінде екі алюминий жолағынан және оларды бөлетін диэлектриктен құралған орам бар:

Конденсатор энергиясы

Конденсатор энергиясы мына формула арқылы есептеліне алады:

W = CU²/2, W - конденсатор жинақтаған энергия, C - конденсатордың электр сыйымдылығы ал U - кернеу.

Оған қоса мынандай формулалар да орынды:

W = qU/2, мұндағы q заряд.

W = q²/2C

Конденсаторларды параллель және тізбектей жалғау

Конденсаторларды тізбектей жалғау дегеніміз осы:

Бұнда электр сыйымдылық қосылады:

C_жалпы = C₁ + C₂

Яғни екі конденсаторларды тізбектей жалғағанда олардың жалпы электр сыйымдылығы бұл конденсаторлардың электр сыйымдылықтарының қосындысына тең.

Конденсаторларды параллель жалғау дегеніміз осы:

Параллель жалғағанда желінің жалпы сыйымдылығы былай анықталады:

1/C_жалпы = 1/C₁ + 1/C₂

Пән: Физика

Жандос Алпысбай-ұлы