Заряженный конденсатор емкостью 4 мкф подключили к катушке: Заряженный конденсатор емкостью 4мкФ подключили к катушке индуктивность 90мГн. Через какое время с момента подключения заряд конденсатора уменьшится в 2 раза?

Конденсатор и индуктивность. : Чулан (Ф)

Сообщения без ответов | Активные темы | Избранное

Правила форума

В этом разделе нельзя создавать новые темы.

invisible1	Конденсатор и индуктивность. 25.02.2010, 22:46
21/06/09 214	1)Какой магнитный поток пронизывал каждый виток катушки, имеющей Витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение с в катушке индуцируется ЭДС В? У меня такие соображения, но со знаком разобраться не могу и с числом витков Тк исчезновение равномерное Вб 2) Заряженный конденсатор емкостью мкФ подключили к катушке индуктивности мГн. Через какое наименьшее время после подключения энергия электрического поля конденсатора станет равной нулю?) Идей даже нету, с чего тут лучше начать?)

meduza	Re: Конденсатор и индуктивность. 25.02.2010, 23:06
Заслуженный участник 03/06/09 1497	1) Все верно почти. , ( — потокосцепление). Т. е. минус уберите. 2) Колебательный контур, формула Томсона,..

invisible1	Re: Конденсатор и индуктивность. 26.02.2010, 00:43
21/06/09 214	meduza в сообщении #292356 писал(а): 1) Все верно почти. , ( — потокосцепление). Т. е. минус уберите. 2) Колебательный контур, формула Томсона,.. 1)Спасибо, все ясно) 2) На самом деле, мне уже подсказали, что Насколько я понял это можно так объяснить Когда конденсатор заряжен Когда конденсатор разряжен, то Период у косинуса , через заряд от минимального становится максимальным или наоборот, поэтому четверть периода. точно не знаю, как это корректнеее записать про четверть периода

meduza	Re: Конденсатор и индуктивность. 26.02.2010, 01:38
Заслуженный участник 03/06/09 1497	invisible1 в сообщении #292389 писал(а): точно не знаю, как это корректнеее записать про четверть периода Энергия на конденсаторе — , напряжение — . Косинус станет нулём при , частота по ф-ле Томсона , отсюда находишь.

invisible1	Re: Конденсатор и индуктивность. 28.02.2010, 20:38
21/06/09 214	Спасибо!!!!!

Показать сообщения за: Все сообщения1 день7 дней2 недели1 месяц3 месяца6 месяцев1 год Поле сортировки АвторВремя размещенияЗаголовокпо возрастаниюпо убыванию

Страница 1 из 1

[ Сообщений: 5 ]

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей

Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения

Найти:

Заряженный конденсатор подключили к катушке с индуктивностью 60 мГн.

Которой является емкость конденсатора, если через 2 мс энергия магнитного поля — вопрос №2344964 — Учеба и наука

Лучший ответ по мнению автора

25. 02.17 Лучший ответ по мнению автора

Михаил Александров Читать ответы

Андрей Андреевич Читать ответы

Владимир Читать ответы

Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Физика

Похожие вопросы

ЧТО ПОКАЗЫВАЕТ КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ?

плоский воздушный конденсатор после зарядки. ..

Решено

Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изображенной на рисунке, если R1 = 3 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 4 Ом, а амперметр показывает 6 А.

Решено

Найти полное сопротивление участка цепи,…

Решено

В сообщающихся сосудах находится ртуть. А один из сосудов доливают воду, а в другой-керосин. Высота столба воды 20см. Какова должна быть высота…

Пользуйтесь нашим приложением

Калькулятор энергии конденсатора

Автор Wojciech Sas, PhD

Отзыв от Bogna Szyk и Jack Bowater

Последнее обновление: 13 февраля 2023 г.

Содержание:

• Какая энергия хранится в конденсаторе?
• Формула энергии конденсатора
• Электрическая энергия в конденсаторе – пример
• Преобразование энергии в LC-контуре

Это калькулятор энергии конденсатора, простой инструмент, который поможет вам оценить количество энергии, запасенной в конденсаторе. Также можно узнать, сколько заряда накопилось в конденсаторе. Читайте дальше, чтобы узнать, какая энергия хранится в конденсаторе и каково уравнение энергии конденсатора.

🙋 Вы можете быстро определить любую емкость, прочитав код конденсатора с помощью калькулятора конденсаторов Omni.

Какая энергия хранится в конденсаторе?

Конденсатор представляет собой электронный компонент, обычно используемый в цепях. Его функция заключается в хранении электрического заряда . В стандартных плоскопараллельных конденсаторах на соседних обкладках присутствуют заряды одинаковой, но противоположной величины (у сферического конденсатора вместо пластин имеются концентрические сферы). Эти заряды создают между собой электрическое поле, состоящее из определенного количества энергии цепи. Поскольку мы говорим о накопленных зарядах, это пример потенциальной энергии. Однако в этом случае нельзя использовать стандартную формулу потенциальной энергии.

Формула энергии конденсатора

Как вы оцениваете энергию, E , запасенную в конденсаторе с емкостью C и приложенным напряжением В ? Это эквивалентно работе, выполняемой батареей для перемещения заряда Q в конденсатор. Получившееся уравнение:

E = ½ × C × V² .

Используя общую формулу для емкости C = Q / V , мы можем переписать уравнение энергии емкости в двух других аналогичных формах:

E = ½ × Q² / C или E = ½ × Q × V .

Электрическая энергия в конденсаторе – пример

Сколько энергии может храниться в конденсаторе емкостью C = 300 мкФ при подключении его к источнику напряжения В = 20 В ? Давайте работать вместе!

• Чтобы облегчить нашу жизнь, используйте научную запись для емкости:

  С = 3·10⁻⁴ Ф .

• Следуя формуле мощности мощности, мы можем оценить результат как:

  E = ½ × 3·10⁻⁴ F × (20 В)² = 6·10⁻² Дж .

• Энергия, накопленная в конденсаторе, также может быть записана как 0,06 Дж или 60 мДж .

• Дополнительно можно оценить общий заряд, накопленный в конденсаторе:

  Q = C × V = 3·10⁻⁴ F × 20 В = 6·10⁻³ C = 6 мКл .

• … или вы можете просто сэкономить время, используя этот калькулятор энергии конденсатора, который автоматически вычисляет все вычисления для вас!

Кстати, если у вас есть система с более чем одним конденсатором, вам лучше проверить наши конденсаторы в последовательном или параллельном калькуляторе конденсаторов, чтобы быстро найти общую емкость, потому что это значение, которое вы должны использовать в формуле для конденсатора. энергия.

Преобразование энергии в LC-цепи

LC-цепь представляет собой систему, состоящую из катушки индуктивности и конденсатора. На практике его можно обобщить как цепь RLC из-за некоторого сопротивления в системе. Как только схема обрабатывает сигнал резонансной частоты, потенциальная энергия конденсатора непрерывно преобразуется в магнитную энергию, создаваемую током, протекающим через катушку . Такие схемы широко используются при обработке сигналов или при отправке и приеме радиоволн.

🔎 Как насчет того, чтобы проверить наш калькулятор накопления энергии индуктора, чтобы научиться рассчитывать магнитную энергию вручную?

Wojciech Sas, PhD

Емкость (C)

Напряжение (V)

Запас заряда (Q)

Запас энергии (E)

Ознакомьтесь с 49 похожими калькуляторами электроники и схем 💡

Размер выключателяМостовой выпрямительКод конденсатора… Еще 46

Конденсатор Базовый: как работают конденсаторы?

Конденсаторы накапливают электрическую энергию за счет накопления зарядов на электродах и обычно используются вместе с катушками индуктивности для формирования схемы LC-генератора. Принцип работы конденсатора заключается в том, что электрический заряд будет двигаться под действием силы в электрическом поле. Когда между проводниками есть среда, электрический заряд не может двигаться, и электрический заряд накапливается на проводнике, что приводит к накоплению электрического заряда.

Каталог

 

Ⅰ Введение

Принцип работы конденсатора заключается в накоплении электрической энергии за счет накопления заряда на электроде, и он обычно используется вместе с катушкой индуктивности для формирования колебательного контура LC. Принцип работы конденсатора заключается в том, что заряд будет двигаться под действием силы электрического поля. Когда между проводниками есть среда, она будет препятствовать движению заряда и вызывать накопление заряда на проводнике, что приводит к накоплению заряда. Конденсаторы являются одним из электронных компонентов, используемых в большом количестве электронного оборудования, поэтому они широко используются в блокировке постоянного тока, соединении, обходе, фильтрации, контуре настройки, преобразовании энергии, цепи управления и т. д.

В некотором смысле конденсаторы немного похожи на батареи. Хотя они работают совершенно по-разному, они оба могут накапливать электрическую энергию. Если вы изучили принцип работы батареи, то должны знать, что батарея имеет два электрода. Внутри батареи химическая реакция заставляет один электрод генерировать электроны, а другой электрод поглощает электроны. Конденсатор устроен намного проще, и он не может производить электроны — он их только хранит.

Конденсаторы, резисторы и катушки индуктивности также называют тремя основными пассивными компонентами, и их годовой объем производства во всем мире достиг около 2 триллионов единиц. Наиболее широко используемыми конденсаторами являются керамические конденсаторы. В то же время различные типы конденсаторов, такие как пленочные конденсаторы с отличной изоляцией и стабильностью, электролитические конденсаторы, известные своей большой емкостью и т. д., также используются людьми со своими соответствующими преимуществами и характеристиками.

Ⅱ Как работают конденсаторы?

Как и батарея, конденсатор также имеет два электрода. Внутри конденсатора эти два электрода соединены с двумя металлическими пластинами, разделенными диэлектриком. Диэлектриком может быть воздух, бумага, пластик или любой другой материал, который не проводит электричество и предотвращает контакт двух металлических полюсов друг с другом. Используя два куска алюминиевой фольги и лист бумаги, вы можете легко сделать конденсатор. Хотя сделанный вами конденсатор не идеален с точки зрения емкости, он работает.

 

 

 Основная конструкция конденсатора

Основная конструкция конденсатора состоит из двух электродов (металлических пластин), обращенных друг к другу. При приложении постоянного напряжения (В) к двум электродам электроны мгновенно собираются на одном из электродов, электрод заряжается отрицательно, а другой электрод находится в состоянии недостатка электронов, который заряжен положительно. Это состояние сохраняется после отключения постоянного напряжения. То есть электрический заряд (Q) накапливается между двумя электродами. Между электродами вставлен диэлектрик (керамика, полиэтиленовая пленка и т.п.). Поляризация диэлектрика увеличивает накопленный заряд. Показатель, показывающий, сколько заряда хранится в конденсаторе, называется емкостью (С).

Конденсатор в электронной схеме показан на рисунке:

 

Давайте посмотрим, что произойдет, когда мы соединим конденсатор и батарею вместе:

 

 

батарея будет поглощать электроны, генерируемые батареей; Металлическая пластина на конденсаторе, подключенная к положительному электроду батареи, высвобождает электроны в батарею.

В цепи движение заряда образует ток. Из-за отталкивающего действия изоэлектрического заряда ток наибольший в начале движения заряда, а затем постепенно уменьшается; а заряд конденсатора наименьший в начале движения заряда, который равен нулю. Емкость заряда постепенно увеличивается, а напряжение между двумя металлическими пластинами постепенно увеличивается. Когда оно становится равным напряжению источника питания, зарядка завершается и ток уменьшается до нуля.

После зарядки конденсатор и батарея имеют одинаковое напряжение (если напряжение батареи 1,5 вольта, напряжение конденсатора тоже 1,5 вольта). Маленькие конденсаторы имеют меньшую емкость, но большие конденсаторы могут удерживать много зарядов. Например, конденсатор размером с банку газировки может удерживать заряд, достаточный для того, чтобы зажечь лампочку фонарика на несколько минут. Когда вы видите молнию в небе, вы видите огромный конденсатор, один из которых — темное облако в небе, другой — земля. Молния – это явление высвобождения заряда между двумя «полюсами» темного облака и землей. Очевидно, такой огромный конденсатор может вместить много зарядов!

Далее предположим, что вы подключили конденсатор к цепи следующим образом:

 

У вас есть батарея, лампочка и конденсатор. Если конденсатор очень большой, то вы увидите, что после подключения аккумулятора ток идет от аккумулятора к конденсатору, чтобы зарядить его, и лампочка загорится. Лампочка будет постепенно тускнеть, и, наконец, как только конденсатор достигнет своей емкости, лампочка сразу же погаснет. Затем вы можете извлечь аккумулятор и заменить его куском провода. Ток будет течь от одного полюса конденсатора к другому. В этот момент лампочка снова загорится ярко, но вскоре лампочка постепенно тускнеет. Наконец, конденсатор разряжается (количество электронов на двух полюсах конденсатора одинаково), и лампочка снова гаснет.

В цепи движение заряда образует ток. Из-за притяжения встречного заряда ток максимален в начале процесса разряда, а затем постепенно уменьшается; зарядная емкость конденсатора максимальна в начале процесса разрядки и затем постепенно уменьшается. Когда мощность снижается до нуля, разрядка завершается, и ток уменьшается до нуля.

После зарядки конденсатора ток в цепи не течет, поэтому конденсатор может блокировать постоянный ток. В цепи постоянного тока это можно рассматривать как разомкнутую цепь.

Процесс зарядки конденсатора — это процесс накопления заряда. Когда конденсатор подключен к источнику питания постоянного тока, заряд на металлической пластине, подключенной к положительному электроду источника питания, будет двигаться к металлической пластине, подключенной к отрицательному электроду источника питания, под действием силы электрического поля. Так что металлическая пластина, подключенная к положительному полюсу источника питания, теряет заряд и заряжается положительно. Металлическая пластина, подключенная к отрицательному полюсу источника питания, заряжается отрицательно (заряды двух металлических пластин равны, а знаки противоположны), и конденсатор начинает заряжаться.

Процесс разрядки — это процесс высвобождения накопившегося заряда конденсатора. Когда заряженный конденсатор находится на замкнутом пути без питания, заряд на отрицательно заряженной металлической пластине будет направлен на положительно заряженный металл под действием силы электрического поля. Пластина убегает, так что положительный и отрицательный заряды нейтрализуются, и конденсатор начинает разряжаться.

 

 Заряд, накопленный в конденсаторе

Роль конденсатора наглядно можно описать водонапорной башней, соединенной с водопроводом. Водонапорная башня может быть использована для «аккумулирования» давления воды — когда вода, подаваемая водяным насосом системы водоснабжения, превышает количество воды, требуемой городом, избыточная вода будет храниться в водонапорной башне. Затем, когда спрос на воду высок, избыточная вода будет вытекать из водонапорной башни для поддержания давления воды. Точно так же конденсаторы хранят электроны. 918, или 62,5 миллиарда) электронов. 1 ампер представляет скорость потока электронов, протекающих через 1 кулон электронов в секунду. Следовательно, конденсатор емкостью 1 Ф может хранить 1 ампер-секунду электронов при напряжении 1 вольт.

Конденсатор 1F обычно довольно большой. В зависимости от допуска конденсатора по напряжению он может быть размером с банку тунца или литровую бутылку газировки. Поэтому конденсаторы, которые вы видите, обычно измеряются в микрофарадах (частях на миллион).

Чтобы понять, насколько велик метод 1, его можно рассчитать следующим образом:

Типичная щелочная батарея типа АА хранит около 2,8 ампер-часов электроэнергии. Это означает, что батарея AA может производить ток силой 2,8 ампера в течение 1 часа при напряжении 1,5 вольта (около 4,2 ватт-часа, то есть батарея AA может поддерживать непрерывное горение 4-ваттной лампочки чуть более часа).

Для удобства расчета мы просто посчитали напряжение батарейки АА за 1 вольт. Для хранения энергии одной батарейки АА в конденсаторе необходим конденсатор емкостью 3600 * 2,8 = 10 080 Ф , поскольку 1 ампер-час эквивалентен 3600 ампер-секундам.

Если емкость 1 метода необходимо сохранить с помощью конденсатора размером с тунца, то размер батарейки АА ничто по сравнению с размером конденсатора метода 10 080! Очевидно, что если конденсатор не обладает высоким выдерживаемым напряжением, нецелесообразно использовать конденсатор для накопления большого количества энергии.

Ⅳ Основное применение конденсаторов

1. Фильтрация

Конденсатор, подключенный между положительным и отрицательным полюсами выхода постоянного тока модуля питания, может отфильтровывать ненужные компоненты переменного тока в модуле постоянного тока, которые могут мощность постоянного тока более плавная.

2.  Развязка

Конденсатор, подключенный между положительным и отрицательным полюсами источника питания схемы усилителя, может предотвратить паразитные колебания, вызванные положительной обратной связью, образованной внутренним сопротивлением источника питания.

3.  Шунтирование

В цепи сигналов переменного и постоянного тока подключите конденсатор параллельно двум концам резистора или подключите к общему потенциалу из определенной точки цепи. Вы можете установить путь для сигнала переменного тока или импульсного сигнала, чтобы избежать компонентов сигнала переменного тока. Затухание падения напряжения из-за сопротивления.

4. Муфта

В цепи обработки сигналов переменного тока она используется для соединения источника сигнала и схемы обработки сигналов или в качестве межкаскадного соединения двух усилителей. Он используется для отключения постоянного тока, поэтому сигнал переменного тока или импульсный сигнал будут проходить. А рабочие точки постоянного тока цепей переднего и заднего усилителя не влияют друг на друга.

5.  Настройка

К обоим концам колебательной катушки резонансного контура подключен конденсатор, который играет роль выбора частоты колебаний.

6. Компенсация

Вспомогательные конденсаторы, подключенные параллельно основному конденсатору резонансного контура. Регулировкой этого конденсатора можно расширить частотный диапазон колебательного сигнала.

7.  Нейтрализация

Конденсаторы подключены параллельно между базой и эмиттером триодного усилителя для формирования цепи отрицательной обратной связи для подавления автоколебаний, вызванных емкостью между триодами.

8.  Стабилизация частоты

Конденсатор играет роль в стабилизации частоты колебаний в колебательном контуре.

9. Время

Конденсатор последовательно с резистором R в RC-цепи с постоянной времени может определять время заряда и разряда.

10. Ускорение

Подключение к цепи обратной связи генератора для ускорения процесса положительной обратной связи и увеличения амплитуды сигнала колебаний.