A kosarad üres

Vásárlás

Darab: 0

Összesen: 0,00

0

A kondenzátor

A kondenzátor

A kondenzátor olyan eszköz, amelyben energiát lehet felhalmozni és tárolni elektromos töltés formájában.

Fizika

Címkék

kondenzátor, feszültség, töltés, vaku, vonat, fegyverzet, szigetelő, kapacitás, elektromos mező, elektromos áram, energia, váltakozó áram, áramerősség, áramkör, áramforrás, izolator, egyenáram, elektro, elektromos, elektróda, elektron, fizika, integrált áramkör, technika

Kapcsolódó extrák

Jelenetek

Működés

  • áramforrás
  • kondenzátor - A kondenzátor olyan eszköz, amelyben elektromos töltést, ezáltal pedig elektromos energiát lehet tárolni.
  • fogyasztó

Típusok

  • szuperkondenzátor - Elektromos duplaréteg kondenzátor. Tárolt energiájának sűrűsége több ezerszerese más kondenzátoroknak. Olyan célra használják a gyakorlatban, amelyhez hirtelen nagy mennyiségű töltés felvételére és leadására van szükség, úgy mint fényképezőgép vakujának elsütésére, személyautó fékenergiájának tárolására, mozdony motorjának elindítására. Felhasználási területe napjainkban egyre növekszik.
  • elektrolitkondenzátor - Ebben a típusban az egyik elektróda egy fémlap, a szigetelőanyag pedig a fémlap felületén lévő fémoxid. A másik elektróda gél vagy folyadék állapotú elektrolit. Főbb alkalmazási területei: tápegységek és számítógépek alaplapjai.
  • csillámkondenzátor - Ebben csillámból készül a fémlapok között lévő szigetelőanyag.
  • kerámia kondenzátor - Kerámiából készült szigetelőanyagot tartalmaz. A legnagyobb mennyiségben gyártott kondenzátor.

Felépítés

A kondenzátor olyan eszköz, amelyben energiát lehet felhalmozni és tárolni elektromos töltés formájában. A legegyszerűbb kondenzátor a síkkondenzátor, amely két egymással párhuzamos fémlapból áll. A fémlapokat fegyverzetnek nevezzük, és ezek a kondenzátor elektródái. Az elektródák között szigetelőanyag található. A szigetelőanyag egyrészt leszigeteli a két elektródát, másrészt növeli a kondenzátor kapacitását, vagyis a felvehető töltések számát.

Feltöltés

  • fegyverzetek - Nagy felülettel rendelkező fém elektródák.
  • szigetelőanyag - Egymástól elszigeteli a két elektródát. Képes megnövelni a kondenzátorban tárolható töltés mennyiségét. Fontos jellemzője a relatív dielektromos állandó. Ez azt mutatja meg, hogy hányszorosára nő meg a kondenzátorra vitt töltés száma akkor, ha légüres tér helyett valamilyen szigetelőanyag van az elektródák között.
  • elektromos erővonalak - A valóságban nem léteznek, az elektromos tér szerkezetének szemléltetésére használjuk, sűrűségük jelzi a tér erősségét.
  • töltés- mennyiség (Q)
  • feszültség (U)
  • kapacitás (C)
  • C=Q/U

A kondenzátort valamilyen külső áramforrás segítségével tölthetjük fel. A feltöltés során negatív töltések hagyják el az egyik elektródát, és átvándorolnak a másik elektródára. A töltéskülönbség miatt a két elektróda között elektromos mező, annak kapcsán pedig elektromos feszültség jön létre.

Az elektromos feszültség nagysága attól függ, mennyi munka árán tudunk egységnyi töltést átvinni az egyik fegyverzetről a másikra.

Fegyverzetek területe

  • töltés- mennyiség (Q)
  • feszültség (U)
  • kapacitás (C)
  • C=Q/U

A kondenzátor kapacitása, vagyis töltéstároló képessége a kondenzátor alakjától, méretétől és a fegyverzetei között lévő szigetelő anyagától függ.
A kapacitás nem pusztán azt jelenti, hogy mennyi töltést tud befogadni a kondenzátor, hanem az is számít, hogy az adott mennyiségű töltést mekkora feszültségen képes tárolni.

Mivel a kondenzátor fegyverzetei közötti feszültség egyenesen arányos a rájuk vitt töltések mennyiségével, ezért a két érték hányadosa állandó. Ezt a hányadost nevezzük kapacitásnak.
Vagyis: C=Q/U.

A kapacitást többféle módon is változtathatjuk. A kapacitás növelésének egyik módja az, ha növeljük a fegyverzetek területét.
A kapacitás egyenesen arányos a fegyverzetek felületével, tehát ha pl. kétszer akkorára nő a fegyverzet felülete, akkor kétszer akkorára nő a kapacitás is.

Fegyverzetek közötti távolság

  • töltés- mennyiség (Q)
  • feszültség (U)
  • kapacitás (C)
  • C=Q/U

A fegyverzetek közötti távolság csökkentésével is növelhetjük a kondenzátor kapacitását, hiszen így csökken a feszültség, noha a töltésmennyiség ugyanannyi marad.

Szigetelőanyag

  • töltés- mennyiség (Q)
  • feszültség (U)
  • kapacitás (C)
  • C=Q/U

A kondenzátor kapacitásának fontos tényezője a fegyverzetek közötti szigetelőanyag dielektromos állandója is. Ha a fegyverzetek közötti teret nem légüres tér, hanem valamilyen szigetelőanyag tölti ki, akkor lecsökken a térerősség és emiatt a feszültség is, noha a töltésmennyiség nem változik. Ennek oka, hogy a fegyverzeten lévő töltések hatására elektromos megosztás jön létre a szigetelőanyagban. A szigetelőanyagban a megosztott töltések között feszültség jön létre, amelynek iránya ellentétes a fegyverzetek közötti feszültség irányával. A szigetelőanyag használata tehát azt eredményezi, hogy a fegyverzetek között csökken a feszültség, így nő a kapacitás.

A levegő dielektromos állandója a légüres tér dielektromos állandójával egyezik meg, értéke 1. A polietilén dielektromos állandója 2, vagyis a levegőhöz képest kétszer több töltés tárolását teszi lehetővé. A papír szigetelőanyag dielektromos állandója 3,3; vagyis a levegőhöz képest a kondenzátor kapacitását több mint háromszorosára növeli.

Kondenzátorok a gyakorlatban

  • vaku - Ha hirtelen nagy áramra van szükség valamilyen berendezésben, mondjuk egy autó indításakor vagy egy nagy hangszóró megszólaltatásakor vagy a fényképezőgép vakujának elsütésekor, akkor segíthet a kondenzátor, mert a töltéseit gyorsabban le tudja adni, mint egy akkumulátor. Természetesen a feltöltéséhez idő kell, ezért kell mindig várnunk két vakuzás között.
  • mobiltelefon - Kondenzátort használnak a tápegységekben (például a telefon töltőjében) a váltakozó áram egyenirányítása során a lüktető feszültség kisimítására is. A rádiókészülékek, mobiltelefonok vevőegységében változtatható kapacitású kondenzátorral hangoljuk a megfelelő frekvenciára az antennánkra kapcsolt rezgőkört.
  • számítógép memória - A kondenzátorokat az elektromos eszközök legtöbbjében megtalálhatjuk. Íme néhány példa. A számítógépek memóriáját (RAM) és a különböző memóriakártyákat (pl. SD) milliárdnyi mikroszkopikus méretű kondenzátor alkotja. Az információt töltések formájában tárolják ezek az eszközök.

A kondenzátorokat az elektromos eszközök legtöbbjében megtalálhatjuk. Íme néhány példa.
A számítógépek memóriáját (RAM) és a különböző memóriakártyákat (pl. SD) milliárdnyi mikroszkopikus méretű kondenzátor alkotja. Az információt töltések formájában tárolják ezek az eszközök.

Ha hirtelen nagy áramra van szükség valamilyen berendezésben, mondjuk egy autó indításakor vagy egy nagy hangszóró megszólaltatásakor vagy a fényképezőgép vakujának elsütésekor, akkor segíthet a kondenzátor, mert a töltéseit gyorsabban le tudja adni, mint egy akkumulátor. Természetesen a feltöltéséhez idő kell, ezért kell mindig várnunk két vakuzás között.

Kondenzátort használnak a tápegységekben (például a telefon töltőjében) a váltakozó áram egyenirányítása során a lüktető feszültség kisimítására is.

A rádiókészülékek, mobiltelefonok vevőegységében változtatható kapacitású kondenzátorral hangoljuk a megfelelő frekvenciára az antennánkra kapcsolt rezgőkört.

Narráció

A kondenzátor olyan eszköz, amelyben energiát lehet felhalmozni és tárolni elektromos töltés formájában. A legegyszerűbb kondenzátor a síkkondenzátor, amely két egymással párhuzamos fémlapból áll. A fémlapokat fegyverzetnek nevezzük, és ezek a kondenzátor elektródái. Az elektródák között szigetelőanyag található. A szigetelőanyag egyrészt leszigeteli a két elektródát, másrészt növeli a kondenzátor kapacitását, vagyis a felvehető töltések számát.

A kondenzátort valamilyen külső áramforrás segítségével tölthetjük fel. A feltöltés során negatív töltések hagyják el az egyik elektródát, és átvándorolnak a másik elektródára. A töltéskülönbség miatt a két elektróda között elektromos mező, annak kapcsán pedig elektromos feszültség jön létre.

Az elektromos feszültség nagysága attól függ, mennyi munka árán tudunk egységnyi töltést átvinni az egyik fegyverzetről a másikra.

A kondenzátor kapacitása, vagyis töltéstároló képessége a kondenzátor alakjától, méretétől és a fegyverzetei között lévő szigetelő anyagától függ.
A kapacitás nem pusztán azt jelenti, hogy mennyi töltést tud befogadni a kondenzátor, hanem az is számít, hogy az adott mennyiségű töltést mekkora feszültségen képes tárolni.

Mivel a kondenzátor fegyverzetei közötti feszültség egyenesen arányos a rájuk vitt töltések mennyiségével, ezért a két érték hányadosa állandó. Ezt a hányadost nevezzük kapacitásnak.

A kapacitást többféle módon is változtathatjuk. A kapacitás növelésének egyik módja az, ha növeljük a fegyverzetek területét.
A kapacitás egyenesen arányos a fegyverzetek felületével, tehát ha pl. kétszer akkorára nő a fegyverzet felülete, akkor kétszer akkorára nő a kapacitás is.

A fegyverzetek közötti távolság csökkentésével is növelhetjük a kondenzátor kapacitását, hiszen így csökken a feszültség, noha a töltésmennyiség ugyanannyi marad.

A kondenzátor kapacitásának fontos tényezője a fegyverzetek közötti szigetelőanyag dielektromos állandója is. Ha a fegyverzetek közötti teret nem légüres tér, hanem valamilyen szigetelőanyag tölti ki, akkor lecsökken a térerősség és emiatt a feszültség is, noha a töltésmennyiség nem változik. Ennek oka, hogy a fegyverzeten lévő töltések hatására elektromos megosztás jön létre a szigetelőanyagban. A szigetelőanyagban a megosztott töltések között feszültség jön létre, amelynek iránya ellentétes a fegyverzetek közötti feszültség irányával. A szigetelőanyag használata tehát azt eredményezi, hogy a fegyverzetek között csökken a feszültség, így nő a kapacitás.

A levegő dielektromos állandója a légüres tér dielektromos állandójával egyezik meg, értéke 1. A polietilén dielektromos állandója 2, vagyis a levegőhöz képest kétszer több töltés tárolását teszi lehetővé. A papír szigetelőanyag dielektromos állandója 3,3; vagyis a levegőhöz képest a kondenzátor kapacitását több mint háromszorosára növeli.

Kapcsolódó extrák

Nyomtatott áramkör

Lehetővé teszi az áramkörök sorozatgyártását és méretük csökkentését.

Alkáli elem

Az alkáli elemek belsejében lejátszódó elektrokémiai folyamatok áramot termelnek.

Egyenáramú motor

Az egyenáramú motor állandó mágnesei között egy vezeték (tekercs) található, melyben áram folyik.

Elektromos csengő

Elektromágnes segítségével működő szerkezet.

Elektromos motorok

Elektromos motorok életünk számos területén jelen vannak. Ismerjük meg a típusait!

Generátor és villanymotor

A generátor mechanikai munkából állít elő elektromos áramot, a villanymotor elektromos áramból állít elő mechanikai munkát.

Jellemző fényforrások a lakásban, háztartásban

A jelenet összefoglalja a lakásokban használatos fényforrások működését és tulajdonságait a hagyományos izzótól a LED-égőig.

Laptop, perifériák

A hordozható személyi számítógéphez különböző perifériákat csatlakoztathatunk.

Magnetron

A mikrohullámú sütő egyik fontos alkotóeleme a magnetron, amely a mikrohullámokat állítja elő.

Számítógép felépítése

Az animáció bemutatja a személyi számítógép felépítését és a főbb perifériákat.

Savas akkumulátor

A savas akkumulátorban lejátszódó elektrokémiai folyamatok áramot termelnek.

Váltakozó áram előállítása

Mágneses mezőben forgatott vezetőkeret segítségével elektromos áram állítható elő.

Hogyan működik a hangszóró?

A hangszóró az elektromágneses indukció segítségével kelt levegőrezgéseket.

Nikola Tesla laboratóriuma (Shoreham, USA)

Az elsősorban elektrotechnikával foglalkozó mérnök-feltaláló kétségkívül a második ipari forradalom egyik legzseniálisabb alakja volt.

Villámlás

Légkörben lejátszódó felvillanással és hanghatással együtt járó elektromos kisülés.

Kosárba helyezve!