Capacitor። የኃይል መሙያ (capacitor) ኃይል

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

የኤሌክትሪክ ጥናት ከተጀመረበት ጊዜ ጀምሮ ኤዋልድ ዩርገን ቮን ክሌስት እና ፒተር ቫን ሙሼንብሮክ የመከማቸቱን እና የመጠበቅን ችግር መፍታት የቻሉት በ1745 ብቻ ነበር። በሌይደን ሆላንድ የተፈጠረ ይህ መሳሪያ የኤሌትሪክ ሃይልን ለመሰብሰብ እና አስፈላጊ ሆኖ ሲገኝ ለመጠቀም አስችሎታል።

Leyden jar - የካፓሲተር ምሳሌ። በአካላዊ ሙከራዎች ውስጥ ጥቅም ላይ መዋሉ የኤሌክትሪክ ጥናትን በጣም ወደፊት አሳድጓል, ይህም የኤሌክትሪክ ፍሰት ምሳሌ ለመፍጠር አስችሏል.

አቅም ምንድነው

የኤሌትሪክ ቻርጅ እና ኤሌክትሪክ ለመሰብሰብ የ capacitor ዋና አላማ ነው። ብዙውን ጊዜ ይህ እርስ በርስ በተቻለ መጠን በቅርብ የሚገኙ ሁለት የተከለሉ መቆጣጠሪያዎች ስርዓት ነው. በመቆጣጠሪያዎቹ መካከል ያለው ክፍተት በዲኤሌክትሪክ የተሞላ ነው. በተቆጣጣሪዎቹ ላይ የተጠራቀመው ክፍያ በተለየ መንገድ ይመረጣል. የሚስብ የተቃራኒ ክፍያዎች ንብረት ለበለጠ ክምችት አስተዋፅኦ ያደርጋል። ዳይኤሌክትሪክ ሁለት ሚና ተሰጥቷል-የዳይኤሌክትሪክ ቋሚው የበለጠ, የኤሌክትሪክ አቅም የበለጠ, ክፍያዎች እንቅፋቱን ማሸነፍ አይችሉም እናገለልተኛ።

የኤሌክትሪክ አቅም የካፓሲተር ቻርጅ የማከማቸት አቅምን የሚለይ ዋናው አካላዊ መጠን ነው። መሪዎቹ ሰሌዳዎች ይባላሉ, የ capacitor ኤሌክትሪክ መስክ በመካከላቸው የተከማቸ ነው.

የቻርጅ አቅም (capacitor) ሃይል፣ እንደሁኔታው፣ በአቅሙ ላይ የተመሰረተ መሆን አለበት።

የኤሌክትሪክ አቅም

የኃይል እምቅ አቅም (ትልቅ የኤሌክትሪክ አቅም) አቅም (capacitors) ለመጠቀም ያስችላል። የቻርጅ አቅም (capacitor) ሃይል ጥቅም ላይ የሚውለው አጭር ወቅታዊ የልብ ምት (pulse) መተግበር ሲያስፈልግ ነው።

የኤሌክትሪክ አቅም በምን መጠን ነው የሚወሰነው? የ capacitor ባትሪ መሙላት ሂደት የሚጀምረው ሳህኖቹን አሁን ካለው ምንጭ ምሰሶዎች ጋር በማገናኘት ነው. በአንድ ጠፍጣፋ ላይ የተከማቸ ክፍያ (እሴቱ q ነው) እንደ የ capacitor ክፍያ ይወሰዳል. በጠፍጣፋዎቹ መካከል ያለው የኤሌክትሪክ መስክ እምቅ ልዩነት አለው U.

የኤሌክትሪክ አቅም (ሲ) የሚወሰነው በአንድ ዳይሬክተሩ ላይ ባለው የኤሌትሪክ መጠን እና በመስክ ቮልቴቱ ላይ ነው፡ C=q/U.

ይህ ዋጋ የሚለካው በF (ፋራዶች) ነው።

የመላው ምድር አቅም ከካፓሲተር አቅም ጋር አይወዳደርም፣ መጠኑም የማስታወሻ ደብተር የሚያክል ነው። የተጠራቀመው ኃይለኛ ክፍያ በተሽከርካሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።

ነገር ግን፣ በጠፍጣፋዎቹ ላይ ያልተገደበ የኤሌክትሪክ ኃይል ለመሰብሰብ ምንም መንገድ የለም። ቮልቴጁ ወደ ከፍተኛው እሴት ሲጨምር, የ capacitor ብልሽት ሊከሰት ይችላል. ሳህኖችገለልተኛ, መሳሪያውን ሊጎዳ ይችላል. የኃይል መሙያ ኃይል ሙሉ ለሙሉ ለማሞቅ ይውላል።

የኃይል ዋጋ

የ capacitor ማሞቂያው የኤሌትሪክ መስክ ሃይልን ወደ ውስጥ በመቀየር ነው። ክፍያውን ለማንቀሳቀስ የ capacitor ሥራ የመሥራት ችሎታ በቂ የኤሌክትሪክ አቅርቦት መኖሩን ያሳያል. የኃይል መሙያ (capacitor) ኃይል ምን ያህል ከፍተኛ እንደሆነ ለማወቅ, እሱን የማስወጣት ሂደቱን ያስቡ. በቮልቴጅ ዩ ኤሌክትሪክ መስክ እርምጃ የ q ክፍያ ከአንድ ጠፍጣፋ ወደ ሌላ ይፈስሳል. በትርጉም ፣ የሜዳው ስራ ሊፈጠር ከሚችለው ልዩነት እና ከክፍያው መጠን ጋር እኩል ነው-A=qU. ይህ ሬሾ የሚሠራው ለቋሚ የቮልቴጅ እሴት ብቻ ነው, ነገር ግን በ capacitor plates ላይ በማፍሰስ ሂደት ውስጥ, ቀስ በቀስ ወደ ዜሮ ይቀንሳል. ስህተቶችን ለማስወገድ አማካይ እሴቱን U/2 እንወስዳለን።

ከኤሌክትሪክ አቅም ቀመር እኛ አለን:q=CU።

ከዚህ፣ የቻርጅ አቅም (capacitor) ሃይል በቀመር ሊወሰን ይችላል፡

W=CU²/2.

እሴቱ ሲበዛ የኤሌክትሪክ አቅም እና የቮልቴጅ መጠን ከፍ እንደሚል እናያለን። የቻርጅ አቅም (capacitor) ሃይል ምንድ ነው የሚለውን ጥያቄ ለመመለስ ወደ ዝርያቸው እንሸጋገር።

የcapacitors አይነቶች

በካፓሲተር ውስጥ ያለው የኤሌትሪክ መስክ ሃይል በቀጥታ ከአቅም ጋር የተያያዘ ስለሆነ እና የ capacitors አሰራር በንድፍ ባህሪያቸው ስለሚወሰን የተለያዩ አይነት የማጠራቀሚያ መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ።

1. እንደ ሳህኖች ቅርፅ: ጠፍጣፋ, ሲሊንደሪክ, ሉላዊ, ወዘተ.ሠ.
2. አቅምን በመቀየር፡ ቋሚ (አቅም አይለወጥም)፣ ተለዋዋጭ (አካላዊ ባህሪያቱን በመቀየር አቅምን እንለውጣለን)፣ ማስተካከል። አቅምን መቀየር የሙቀት መጠኑን, ሜካኒካል ወይም ኤሌክትሪክን በመለወጥ ሊከናወን ይችላል. የመቁረጫ መያዣዎች አቅም የፕላቶቹን አካባቢ በመቀየር ይለያያል።
3. በኤሌክትሪክ አይነት፡ ጋዝ፣ ፈሳሽ፣ ጠንካራ ዳይኤሌክትሪክ።
4. በዳይኤሌክትሪክ አይነት፡ብርጭቆ፣ወረቀት፣ሚካ፣ብረት-ወረቀት፣ሴራሚክ፣ቀጭን-ንብርብር የተለያየ ቅንብር ያላቸው ፊልሞች።

እንደየአይነቱ፣ ሌሎች capacitors እንዲሁ ተለይተዋል። የኃይል መሙያ (capacitor) ኃይል በዲኤሌክትሪክ ባህሪያት ላይ የተመሰረተ ነው. ዋናው መጠን ዲኤሌክትሪክ ቋሚ ይባላል. የኤሌክትሪክ አቅሙ ከሱ ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው።

የጠፍጣፋ መያዣ

የኤሌክትሪክ ክፍያ ለመሰብሰብ በጣም ቀላሉ መሳሪያን አስቡበት - ጠፍጣፋ አቅም። ይህ የሁለት ትይዩ ሰሌዳዎች ፊዚካል ሲስተም ነው፣ በመካከላቸውም ዳይኤሌክትሪክ ሽፋን አለ።

የጠፍጣፋዎቹ ቅርፅ አራት ማዕዘን እና ክብ ሊሆን ይችላል። ተለዋዋጭ አቅም የማግኘት ፍላጎት ካለ, ሳህኖቹን በግማሽ ዲስኮች መልክ መውሰድ የተለመደ ነው. የአንዱ ሰሃን ከሌላው አንጻራዊ መዞር ወደ ሳህኖች አካባቢ ለውጥ ያመራል።

የአንድ ጠፍጣፋ ስፋት ከኤስ ጋር እኩል ነው፣በጠፍጣፋዎቹ መካከል ያለው ርቀት ከ d ጋር እኩል ነው የሚወሰደው፣የመሙያው ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ ε ነው። የእንደዚህ አይነት ስርዓት አቅም የሚወሰነው በ capacitor ጂኦሜትሪ ላይ ብቻ ነው።

C=εε₀S/d.

የጠፍጣፋ አቅም ያለው ኃይል

የ capacitor አቅም ከጠቅላላው የአንድ ሳህን ስፋት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ጋር የተገላቢጦሽ መሆኑን እናያለን። የተመጣጠነ ተመጣጣኝነት ኤሌክትሪክ ቋሚ ε₀ ነው። የዲኤሌክትሪክ ዳይሬክተሩ ቋሚነት መጨመር የኤሌክትሪክ አቅም ይጨምራል. የጠፍጣፋዎቹ አካባቢን መቀነስ ማስተካከያ capacitors እንዲያገኙ ያስችልዎታል. የኃይል መሙያ አቅም ያለው የኤሌክትሪክ መስክ ኃይል በጂኦሜትሪክ ግቤቶች ይወሰናል።

የሒሳብ ቀመር ይጠቀሙ፡ W=CU²/2.

የተሞላ ጠፍጣፋ ቅርጽ ያለው አቅም ያለው ሃይል መወሰን በቀመርው መሰረት ይከናወናል፡

W=εε₀S U²/(2d)።

Capacitorsን በመጠቀም

የካፓሲተሮች ኤሌክትሪክ ያለችግር የመሰብሰብ እና በበቂ ፍጥነት የመስጠት ችሎታ በተለያዩ የቴክኖሎጂ ዘርፎች ጥቅም ላይ ይውላል።

ከኢንደክተሮች ጋር ያለው ግንኙነት የመወዛወዝ ወረዳዎችን፣ የአሁን ማጣሪያዎችን፣ የግብረመልስ ወረዳዎችን ለመፍጠር ያስችላል።

ፎቶ ብልጭ ድርግም የሚሉ፣ ድንጋጤ ጠመንጃዎች፣ ወዲያውኑ ከሞላ ጎደል ፈሳሽ የሚፈጠርበት፣ ኃይለኛ የአሁኑን ምት ለመፍጠር የ capacitor ችሎታን ይጠቀሙ። የ capacitor ኃይል የሚሞላው ከአሁኑ ምንጭ ነው። የ capacitor ራሱ ወረዳውን የሚሰብር አካል ሆኖ ይሠራል። ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ የሚወጣው ፈሳሽ በቅጽበት ማለት ይቻላል ዝቅተኛ የኦሚክ መቋቋም ባለው መብራት በኩል ይከሰታል። በአስደናቂ ሽጉጥ፣ ይህ ንጥረ ነገር የሰው አካል ነው።

Capacitor ወይም ባትሪ

የተጠራቀመውን ክፍያ ለረጅም ጊዜ የማቆየት ችሎታ እንደ የመረጃ ማከማቻ ወይም የሃይል ማከማቻ ለመጠቀም ጥሩ እድል ይሰጣል። ይህ ንብረት በሬዲዮ ምህንድስና በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል።

ባትሪው ይተኩ፣ በሚያሳዝን ሁኔታ፣ capacitor አልቻለም፣ ምክንያቱም የመልቀቂያ ልዩ ባህሪ አለው። የተጠራቀመው ኃይል ከጥቂት መቶ ጁል አይበልጥም. ባትሪው ለረጅም ጊዜ እና ከሞላ ጎደል ያለ ኪሳራ ከፍተኛ መጠን ያለው ኤሌክትሪክ ማከማቸት ይችላል።