Історія створення. Презентація на тему типи конденсаторів та їх застосування Презентація на тему створення конденсатора

«Конденсатор фізика» – види конденсаторів. - Паперовий конденсатор - слюдяний електролітичний конденсатор конденсатор. Повітряний конденсатор. З'єднання конденсаторів. - Повітряний конденсатор. Визначення конденсатора. При підключенні електролітичного конденсатора необхідно дотримуватись полярності. Призначення конденсаторів.

"Використання конденсаторів" - Досліди з конденсатором. Конденсатор використовується у схемах запалювання. Формули енергії. Застосування конденсаторів. Особливості застосування конденсаторів. Конденсатор використовується у медицині. Світильники із розрядними лампами. Ємнісні клавіатури. Конденсатор. Мобільні телефони. Застосовується в телефонії та телеграфії.

«Електромісткість та конденсатори» - У клавіатурі комп'ютера. Конденсатор змінної ємності. З'єднання конденсаторів. Електроємність. Послідовне. Фотоспалахи. Схеми з'єднання конденсаторів. Позначення електричних схем: Конденсатори. Електроємність плоского конденсатора. Все електричне поле зосереджено усередині конденсатора.

«Застосування конденсаторів» - Для акумуляторів останніх час регенерації важливо. Полімерні конденсатори із твердим електролітом на чіпсеті. Схема телефонного "жучка". Схема випрямляча струму. Конденсатор CTEALTG STC-1001. Мікрофон конденсаторний. Вдала асоціація є на сайті Sciencentral. Студійний конденсаторний спрямований мікрофон для широкого застосування.

"Конденсатор" - Ємність конденсатора. Відношення заряду. Енергія конденсатора. Конденсатор змінної ємності. Паперовий конденсатор. Площа. Конденсатор. Застосування конденсаторів. Урок фізики у 9 класі

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Опис презентації з окремих слайдів:

1 слайд

Опис слайду:

МІ НИСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ РФ ДБПОУ «Технологічний коледж ім. Н.Д.Кузнєцова» СПЕЦІАЛЬНІСТЬ ІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ Презентація з фізики на тему: «Конденсатори» Підготував: студент 1 курсу Відясова Вікторія Сергіївна Науковий керівник: Курочкіна Ольга Василівна Самара, 2016 рік.

2 слайд

Опис слайду:

Введення: Визначення Види конденсаторів Маркування конденсаторів Застосування конденсаторів

3 слайд

Опис слайду:

ВИЗНАЧЕННЯ Конденсатор - це електричний (електронний) компонент, побудований із двох провідників (обкладок), розділених між собою шаром діелектрика. Розрізняють багато видів конденсаторів і в основному вони діляться за матеріалом самих обкладок і за видом діелектрика, що використовується між ними.

4 слайд

Опис слайду:

Види конденсаторів Паперові та металообладнальні конденсатори У паперового конденсатора діелектриком, що розділяє фольговані обкладки, є спеціальний конденсаторний папір. В електроніці паперові конденсатори можуть застосовуватися як у ланцюгах низької частоти, так і у високочастотних ланцюгах. Хорошою якістю електричної ізоляції і підвищеною питомою ємністю мають герметичні металообпалювальні конденсатори, у яких замість фольги (як у паперових конденсаторах) використовується вакуумне напилення. Паперовий конденсатор не має великої механічної міцності, тому його начинку поміщають у металевий корпус, що служить механічною основою його конструкції.

5 слайд

Опис слайду:

Електролітичні конденсатори В електролітичних конденсаторах, на відміну від паперових, діелектриком є ​​тонкий шар оксиду металу, утворений електрохімічним способом на позитивній обкладинці з того ж металу. Другу обкладинку являє собою рідкий або сухий електроліт. Матеріалом, що створює металевий електрод в електролітичному конденсаторі, може бути, зокрема, алюміній та тантал. Традиційно на технічному жаргоні «електролітом» називають алюмінієві конденсатори з рідким електролітом. Але, насправді, до електролітичних також відносяться і танталові конденсатори з твердим електролітом (рідше зустрічаються з рідким електролітом). Майже всі електролітичні конденсатори поляризовані, і тому вони можуть працювати тільки в ланцюгах із постійною напругою з дотриманням полярності. У разі інверсії полярності, може відбутися незворотна хімічна реакція всередині конденсатора, що веде до руйнування конденсатора, аж до його вибуху через газ, що виділяється всередині нього. До електролітичних конденсаторів так само відноситься, так звані, суперконденсатори (іоністори), що володіють електроємністю, що часом доходить до декількох тисяч Фарад.

6 слайд

Опис слайду:

Алюмінієві електролітичні конденсатори Як позитивний електрод використовується алюміній. Діелектрик являє собою тонкий шар триоксиду алюмінію (Al2O3), Властивості: вони працюють коректно тільки на малих частотах мають велику ємність більше за розміром. Характеризуються високими струмами витоку, мають помірно низький опір та індуктивність.

7 слайд

Опис слайду:

Танталові електролітичні конденсатори Це вид електролітичного конденсатора, в яких металевий електрод виконаний з танталу, а діелектричний шар утворений з танталу пентаоксиду (Ta2O5). Властивості: висока стійкість до зовнішнього впливу, компактний розмір: для невеликих (від кількох сотень мікрофарад), розмір можна порівняти або менше, ніж у алюмінієвих конденсаторів з такою самою максимальною напругою пробою, менший струм витоку в порівнянні з алюмінієвими конденсаторами.

8 слайд

Опис слайду:

Полімерні конденсатори На відміну від звичайних електролітичних конденсаторів, сучасні твердотільні конденсатори замість оксидної плівки, що використовується як роздільник обкладок, мають діелектрик з полімеру. Такий вид конденсатора не схильний до роздування і витоку заряду. Фізичні властивості полімеру сприяють тому, що такі конденсатори відрізняються великим імпульсним струмом, низьким еквівалентним опором та стабільним температурним коефіцієнтом навіть за низьких температур. Полімерні конденсатори можуть замінювати електролітичні або танталові конденсатори в багатьох схемах, наприклад, фільтрах для імпульсних блоків живлення, або в перетворювачах DC-DC.

9 слайд

Опис слайду:

Плівкові конденсатори У цьому виді конденсатора діелектриком є ​​плівка із пластику, наприклад, поліестер (KT, MKT, MFT), поліпропілен (KP, MKP, MFP) або полікарбонат (KC, MKC). Електроди можуть бути напиленими на цю плівку (MKT, MKP, MKC) або виготовлені у вигляді окремої металевої фольги, що змотується в рулон або спресовано разом з плівкою діелектрика (KT, KP, KC). Сучасним матеріалом для плівки конденсаторів є поліфеніленсульфід (PPS). Загальні властивості плівкових конденсаторів (для всіх видів діелектриків): працюють справно при великому струмі, мають високу міцність на розтягнення, мають відносно невелику ємність, мінімальний струм витоку використовується в резонансних ланцюгах і в RC-снабберах. Окремі види плівки відрізняються: температурного коефіцієнта ємності, який є негативним для поліпропілену та полістиролу, і позитивним для поліестеру та полікарбонату) максимальною робочою температурою (від 125 °C, для поліестеру та полікарбонату, до 100 °C для поліпропілену та 70 °С для полістиролу) стійкістю до електричного пробою , і отже максимальною напругою, яку можна прикласти до певної товщини плівки без пробою.

10 слайд

Опис слайду:

Конденсатори керамічні Цей вид конденсаторів виготовляють у вигляді однієї пластини або пачки пластин із спеціального керамічного матеріалу. Металеві електроди напилюють на пластини та з'єднують з висновками конденсатора. Керамічні матеріали, що використовуються, можуть мати дуже різні властивості. Різноманітність включає в себе, перш за все, широкий діапазон значень відносної електричної проникності (до десятків тисяч, і така величина є тільки у керамічних матеріалів). і при цьому працюють з будь-якою поляризацією і характеризуються меншими витоками. Керамічні матеріали характеризуються складною та нелінійною залежністю параметрів від температури, частоти, напруги. З огляду на малий розмір корпусу - даний вид конденсаторів має особливе маркування.

12 слайд

Опис слайду:

Як маркуються великі конденсатори? Щоб правильно прочитати технічні характеристики пристрою необхідно провести певну підготовку. Починати вивчення треба з одиниць виміру. Для визначення ємності застосовується спеціальна одиниця фарад (Ф). Значення одного фараду для стандартного ланцюга є занадто великим, тому маркування побутових конденсаторів здійснюється меншими одиницями вимірювання. Найчастіше використовують mF = 1 мкф (мікрофарад), що становить 10-6 фарад.

13 слайд

Опис слайду:

При розрахунках може застосовуватися позамаркувальна одиниця – міліфарад (1мФ), що має значення 10-3 фарад. Крім того, позначення можуть бути в нанофарадах (нФ) рівних 10-9 Ф і пикофарадах (пФ), що становлять 10-12 Ф. Нанесення маркування ємності конденсаторів з великими розмірами здійснюється прямо на корпус. У деяких конструкціях маркування може відрізнятися, але в цілому необхідно орієнтуватися за одиницями вимірювання, які згадувалися вище.

14 слайд

Опис слайду:

Позначення іноді наносяться великими літерами, наприклад, MF, що насправді відповідає mF – мікрофарадам. Також трапляється маркування fd – скорочене англійське слово farad. Тому mmfd буде відповідати mmf або пикофараду. Крім того, існують позначення, що включають число та одну літеру. Таке маркування виглядає як 400m і застосовується для невеликих конденсаторів. У деяких випадках можливе нанесення допусків, які є припустимим відхиленням від номінальної ємності конденсатора. Ця інформація має велике значення, коли при складанні окремих видів електричних кіл можуть знадобитися конденсатори з точним значенням ємності. Якщо приклад взяти маркування 6000uF + 50%/-70%, то значення максимальної ємності складе 6000 + (6000 х 0,5) = 9000 мкФ, а мінімальної 1800 мкФ = 6000 - (6000 х 0,7).

15 слайд

Опис слайду:

За відсутності відсотків, потрібно знайти букву. Зазвичай вона розташовується окремо чи після числового позначення ємності. Кожна літера відповідає певне значення допуску. Після цього можна приступати до визначення номінальної напруги. При великих розмірах корпусу конденсатора маркування напруги позначається числами, за якими розташовані літери або літерні поєднання у вигляді V, VDC, WV або VDCW. Символи WV відповідають англійському словосполучення WorkingVoltage, що в перекладі означає робочу напругу. Цифрові показники вважаються максимально допустимою напругою конденсатора, що вимірюється у вольтах.

16 слайд

Опис слайду:

При відсутності на корпусі пристрою будь-якого позначення, що вказує на напругу, такий конденсатор повинен використовуватися лише в низьковольтних ланцюгах. У ланцюзі змінного струму слід використовувати пристрій, призначений саме для цього. Не можна застосовувати конденсатори, розраховані на постійний струм без можливості перетворення номінальної напруги. Наступним етапом буде визначення позитивних та негативних символів, що вказують на наявність полярності. Визначення плюсу і мінуса має велике значення, оскільки неправильне визначення полюсів може призвести до короткого замикання і вибуху конденсатора. За відсутності спеціальних позначень підключення пристрою може бути виконане до будь-яких клем незалежно від полярності.

17 слайд

Опис слайду:

Позначення полюсів іноді наноситься у вигляді кольорової смуги або кільцеподібного заглиблення. Таке маркування відповідає негативному контакту в електролітичних алюмінієвих конденсаторах, що своєю формою нагадують консервну банку. У танталових конденсаторах з дуже маленькими розмірами ці позначення вказують на позитивний контакт. За наявності символів плюсу та мінусу кольорове маркування можна не брати до уваги. Інші маркування. Маркування, нанесене на корпус конденсатора, дозволяє визначити значення напруги. На малюнку відображено спеціальні символи, що відповідають максимально допустимій напрузі для конкретного пристрою. У цьому випадку наводяться параметри для конденсаторів, які можуть експлуатуватися лише за постійного струму.

19 слайд

Опис слайду:

Застосування конденсаторів. Енергія конденсатора зазвичай не дуже велика – не більше сотень джоулів. До того ж вона не зберігається через неминучий витік заряду. Тому заряджені конденсатори не можуть замінити, наприклад, акумулятори як джерела електричної енергії. Конденсатори можуть накопичувати енергію більш менш тривалий час, а при зарядці через ланцюг малого опору вони віддають енергію майже миттєво. Саме цю властивість використовують широко практично. Лампа- спалах, що використовується у фотографії, живиться електричним струмом розряду конденсатора, що заряджається попередньо спеціальною батареєю. Порушення квантових джерел світла – лазерів здійснюється за допомогою газорозрядної трубки, спалах якої відбувається при розрядженні батареї конденсаторів великої електроємності. Проте основне застосування конденсатори знаходять у радіотехніці.

20 слайд

Опис слайду:

Муніципальний автономний загальноосвітній заклад

«Ліцей № 7» м. Бердськ

Конденсатори

8 клас

Вчитель фізики

І.В.Торопчина

Конденсатор

Конденсатор- це пристрій, призначений для накопичення електричного заряду та енергії електричного поля.

Конденсатор

Конденсатор є два

провідника (обкладки), розділених шаром

діелектрика, товщина якого мала по

порівняно з розмірами провідників.

Все електричне поле зосереджено усередині конденсатора та однорідно.

Заряд конденсатора - Це абсолютне значення заряду однієї з обкладок конденсатора.

- на вигляд діелектрика : повітряні,

слюдяні, керамічні,

електролітичні. - за формою обкладок : плоскі,

сферичні, циліндричні. - за величиною ємності:

постійні, змінні.

• Залежно від призначення конденсатори мають різні пристрої.

• Звичайний технічний паперовий конденсатор складається з двох смужок алюмінієвої фольги, ізольованих один від одного та від металевого корпусу паперовими стрічками, просоченими парафіном. Смужки та стрічки туго згорнуті в пакет невеликого розміру

Конденсатори змінної електроємності

Позначення конденсаторів

Конденсатор постійної ємності

Конденсатор змінної ємності

Електроємність

Фізична величина, що характеризує здатність двох провідників накопичувати електричний заряд електроємністю, або ємністю.

При збільшенні заряду у 2, 3, 4 рази відповідно у 2, 3, 4

рази збільшаться показання електрометра, тобто збільшиться

напруга між пластинами конденсатора

Ставлення заряду до напруги залишатиметься

постійним:

Електроємність конденсатора

• Величина, що вимірюється ставленням заряду ( q) однієї з пластин конденсатора до напруги ( U) між пластинами, називається електроємністю конденсатора .
• Електроємність конденсатора обчислюється за такою формулою:

C = q/U

Одиниці електроємності

Електроємність вимірюється у фарадах (Ф)

[ З ] = 1Ф (фарад)

Електроємність двох провідників чисельно

дорівнює одиниці, якщо при повідомленні їм зарядів

+1 Кл і -1 Кл між ними виникає різниця

потенціалів 1В

1Ф = 1Кл/В

Одиниці електроємності

1 мкФ (мікрофарад) = 10 -6 Ф

1 нФ (нанофарад) = 10 -9 Ф

1 пФ (пікофарад) = 10 -12 Ф

• Чим більша площа пластин, тим більша ємність конденсатора.
• При зменшенні відстані між пластинами конденсатора при постійному заряді ємність конденсатора збільшується.
• При внесенні діелектрика ємність конденсатора зростає.

Місткість конденсатора залежить від площі пластин, відстані між пластинами, від властивостей внесеного діелектрика.

Електроємність

від геометричних

розмірів провідників

Залежить

від форми провідників та

їх взаємного розташування

від електричних властивостей

середовища між провідниками

Енергія конденсатора

• Для того щоб зарядити конденсатор, потрібно здійснити роботу з поділу позитивних та негативних зарядів. Відповідно до закону збереження енергії, виконана робота А дорівнює енергії конденсатора Е, тобто

А = Е,

де Е – енергія конденсатора.

• Роботу електричного поля конденсатора можна знайти за формулою: А = qU cp ,

де U ср - Це середнє значення напруги.

U ср = U/2; тоді А = qU ср = qU/2, оскільки q = CU, то А = CU 2 /2.

• Енергія конденсатора ємністю З дорівнює:

W = CU 2 /2

• Конденсатори можуть довго накопичувати енергію, а при розрядці вони віддають її майже миттєво.
• Властивість конденсатора накопичувати та швидко віддавати електричну енергію широко використовується в електротехнічних та електронних пристроях, у медичній техніці (рентгенівська техніка, пристрої електротерапії), при виготовленні дозиметрів, аерофотозйомці.

• Лампа-спалах живиться електричним струмом розрядки конденсатора.
• Газорозрядні трубки запалюються при розрядженні батареї конденсаторів.
• Радіотехніка .

Перший конденсатор був винайдений у 1745 р. німецьким юристом та вченим Евальд Юрген фон Клейстом

Перший конденсатор: одна обкладка-ртуть, інша обкладка-рука експериментатора, що тримала банку.

• Майже такий самий досвід і майже водночас був поставлений у голландському місті Лейден професором університету Пітером ван Мушенбруком.
• Зарядивши воду і взявши банку в одну руку, він торкнувся іншою рукою до металевого стрижня, що служив для підведення заряду до води. При цьому Мушенбрук відчув такий сильний удар у руки, плечі та груди, що знепритомнів, і два дні приходив до тями.
• Експеримент ван Мушенбрука набув великої популярності, тому конденсатор став відомий як «лейденська банка».

Домашнє завдання

§ 54, Вправа 38

Пітер ван Мушенбрук ()

Що таке конденсатор? Конденсатор (від латів. condense «ущільнювати», «згущувати») двополюсник з певним значенням ємності та малою омічною провідністю; пристрій накопичення енергії електричного поля. Конденсатор є електронним пасивним компонентом. Зазвичай складається з двох електродів у формі пластин (званих обкладками), розділених діелектриком, товщина якого мала в порівнянні з розмірами обкладок.

Властивості конденсатора Конденсатор у ланцюзі постійного струму може проводити струм у момент включення його в ланцюг (відбувається заряд або перезаряд конденсатора), після закінчення перехідного процесу струм через конденсатор не тече, оскільки його обкладення розділені діелектриком. У ланцюзі змінного струму він проводить коливання змінного струму за допомогою циклічної перезарядки конденсатора, замикаючись так званим струмом зміщення ланцюга постійного струму змінного токатоком зміщення

У термінах методу комплексних амплітуд конденсатор має комплексний імпеданс: метод комплексних амплітуд імпеданс Резонансна частота конденсатора дорівнює: Резонансна частота При конденсатор в ланцюзі змінного струму поводиться як котушка індуктивності. Отже, конденсатор доцільно використовувати лише з частотах, у яких його опір носить ємнісний характер. Зазвичай максимальна робоча частота конденсатора приблизно в 23 рази нижче резонансної котушки індуктивності

Основні параметри. Ємність Основною характеристикою конденсатора є його ємність, що характеризує здатність конденсатора накопичувати електричний заряд. У позначенні конденсатора фігурує значення номінальної ємності, тоді як реальна ємність може змінюватися залежно від багатьох чинників. Реальна ємність конденсатора визначає його електричні властивості. Так, визначення ємності, заряд на обкладці пропорційний напрузі між обкладками (q = CU). Типові значення ємності конденсаторів становлять від одиниць пикофарад до сотень мікрофарад. Однак є конденсатори з ємністю до десятків фарад. Ємність плоского конденсатора, що складається з двох паралельних металевих пластин площею кожна, розташованих на відстані d один від одного, в системі СІ виражається формулою СІ

Для отримання більших ємностей конденсатори з'єднують паралельно. При цьому напруга між обкладинками всіх конденсаторів однакова. Загальна ємність батареї паралельно з'єднаних конденсаторів дорівнює сумі ємностей всіх конденсаторів, що входять до батареї. Якщо у всіх паралельно з'єднаних конденсаторів відстань між обкладками і властивості діелектрика однакові, ці конденсатори можна як один великий конденсатор, поділений на фрагменти меншої площі. При послідовному з'єднанні конденсаторів заряди всіх конденсаторів однакові, тому що від джерела живлення вони надходять тільки на зовнішні електроди, а на внутрішніх електродах вони виходять тільки за рахунок поділу зарядів, які раніше нейтралізували один одного. Загальна ємність батареї послідовно з'єднаних конденсаторів дорівнює

Питома ємність. Конденсатори також характеризуються питомою ємністю ставленням ємності до об'єму (або маси) діелектрика. Максимальне значення питомої ємності досягається при мінімальній товщині діелектрика, проте зменшується його напруга пробою.

Щільність енергії Щільність енергії електролітичного конденсатора залежить від конструктивного виконання. Максимальна щільність досягається у великих конденсаторів, де маса корпусу невелика порівняно з масою обкладок та електроліту. Наприклад, у конденсатора EPCOS B4345 ємністю мкФ x 450 і масою 1.9кг щільність енергії становить 639Дж/кг або 845Дж/л. Особливо важливий цей параметр при використанні конденсатора як накопичувач енергії, з наступним миттєвим її вивільненням, наприклад, в гарматі Гаусса.

Номінальна напруга Інший, не менш важливою характеристикою конденсаторів є номінальна напруга значення напруги, позначене на конденсаторі, при якому може працювати в заданих умовах протягом терміну служби зі збереженням параметрів в допустимих межах. Номінальна напруга залежить від конструкції конденсатора та властивостей матеріалів, що застосовуються. Під час експлуатації напруга на конденсаторі не повинна перевищувати номінальної. Для багатьох типів конденсаторів зі збільшенням температури допустима напруга знижується, що пов'язано зі збільшенням теплової швидкості руху носіїв заряду і, відповідно, зниження вимог для утворення електричного пробою.

Багато конденсаторів з оксидним діелектриком (електролітичні) функціонують тільки при коректній полярності напруги через хімічні особливості взаємодії електроліту з діелектриком. При зворотній полярності напруги електролітичні конденсатори зазвичай виходять з ладу через хімічне руйнування діелектрика з подальшим збільшенням струму, закипанням електроліту всередині і, як наслідок, з ймовірністю вибуху корпусу.