Váš nákupní košík je prázdný

Nákup

Kusy: 0

Spolu: 0,00

0

Kondenzátor

Kondenzátor

Kondenzátor elektrickou energii uskladňuje v podobě elektrického náboje.

Fyzika

Klíčová slova

kondenzátor, Napětí, účtovat, blesk, Vlak, Výzbroj, izolant, kapacita, elektrické pole, elektrický proud, Energie, střídavý proud, Proud, obvod, zdroj energie, izolator, stejnosměrný proud, electro, elektrický, elektroda, elektron, fyzika, integrovaný obvod, technika

Související doplňky

Scénky

Fungování

  • zdroj proudu
  • kondenzátor - Zařízení, které slouží k uskladnění elektrického náboje a tím pádem i elektrické energie.
  • spotřebič

Typy

  • superkondenzátor - Kondenzátor s elektrickou dvouvrstvou. Hustota uskladněné energie u tohoto kondenzátoru je několik tisícinásobně větší, než v případě jiných kondenzátorů. V praxi se používá tam, kde je třeba náhle přijetí a předání velkého množství náboje, jako například v případě blesku fotoaparátu, uskladnění brzdící energie v automobilu, nastartování motoru lokomotivy. Jeho používání je stále častější.
  • elektrolytický kondenzátor - V tomto typu kondenzátoru jednu elektrodu tvoří kovová deska a izolačním materiálem je oxid kovu na povrchu kovové desky. Druhá elektroda je kapalný nebo gelový elektrolyt. Hlavní oblasti jeho použití: napájecí jednotky a základní desky počítačů.
  • slídový kondenzátor - V tomto typu kondenzátoru je dielektrikum, které je umístěno mezi kovovými deskami, vyrobeno ze slídy.
  • keramický kondenzátor - Obsahuje keramické dielektrikum. Tento typ kondenzátoru se vyrábí v největším množství.

Konstrukce

Kondenzátor je takové zařízení, ve kterém lze akumulovat a uskladňovat energii v podobě elektrického náboje.
Nejjednodušším kondenzátorem je deskový kondenzátor, který se skládá ze dvou paralelních kovových desek. Tyto kovové desky fungují jako elektrody. Mezi elektrodami se nachází izolační materiál. Úkolem izolačního materiálu je odizolovat elektrody a zvýšit kapacitu kondenzátoru, tedy množství elektrického náboje, které může být uskladněno kondenzátorem.

Nabíjení

  • desky - Kovové elektrody s velkým povrchem.
  • dielektrikum - Izoluje od sebe elektrody. Má schopnost zvětšovat množství elektrického náboje, které může kondenzátor uskladnit. Je charakterizováno permitivitou. Ta určuje, kolik násobně se zvětší množství náboje uskladněného kondenzátorem tehdy, když prostor mezi elektrodami není vyplněn vakuem, ale nějakým izolačním materiálem.
  • elektrické siločáry - Ve skutečnosti neexistují, používají se na znázornění struktury elektrického pole. Jejich hustota indikuje sílu pole.
  • náboj (Q)
  • napětí (U)
  • kapacita (C)
  • C=Q/U

Kondenzátor můžeme nabít pomocí vnějšího zdroje elektřiny. Během nabíjení jednu elektrodu opouštějí záporné náboje a přecházejí na druhou elektrodu. Kvůli rozdílu v nábojích mezi dvěma elektrodami vznikne elektrické pole a tedy i elektrické napětí.

Velikost elektrického napětí závisí na tom, kolik práce je třeba vynaložit na přenos jednotkového náboje z jedné desky na druhou.

Plocha desek

  • náboj (Q)
  • napětí (U)
  • kapacita (C)
  • C=Q/U

Kapacita kondenzátoru závisí na tvaru, rozměrů kondenzátoru a izolačního materiálu mezi jeho deskami.
Kapacita nevyjadřuje pouze to, kolik náboje dokáže kondenzátor uskladnit, ale i při jakém napětí dokáže uskladnit dané množství náboje.

Jelikož napětí mezi deskami kondenzátoru je přímo úměrné množství nábojů, které byly na ně přeneseny, podíl těchto dvou hodnot je konstantní. Tento podíl je kapacita, čili: C=Q/U.

Kapacitu můžeme změnit několika způsoby. Jedním z nich je zvětšení plochy desek.
Kapacita je přímo úměrná povrchu desek, takže pokud se například povrch desek dvojnásobně zvětší, kapacita se také zdvojnásobí.

Vzdálenost mezi deskami

  • náboj (Q)
  • napětí (U)
  • kapacita (C)
  • C=Q/U

Kapacitu kondenzátoru můžeme zvětšit i zmenšením vzdálenosti mezi deskami, jelikož takto se sníží napětí, ale množství náboje zůstává stejné.

Dielektrikum

  • náboj (Q)
  • napětí (U)
  • kapacita (C)
  • C=Q/U

Kapacitu kondenzátoru ovlivňuje i permitivita izolačního materiálu, který se nachází mezi deskami. Pokud prostor mezi deskami netvoří vakuum, ale nějaký izolační materiál, snižuje se síla elektrického pole a zároveň i napětí, ale množství náboje se nemění. To je způsobeno tím, že vlivem nábojů na deskách v izolačním materiálu vznikne elektrostatická indukce, která vytváří napětí. Směr napětí v izolačním materiálu je protichůdný se směrem napětí mezi deskami. Pokud se tedy použije izolační materiál, napětí mezi deskami se sníží, a zvyšuje se tak kapacita.

Permitivita vakua je 1, vzduch má stejnou permitivitu. Permitivita polyethylenu je 2, tedy ve srovnání se vzduchem umožňuje uskladnění dvojnásobného množství náboje. Permitivita papírového izolačního materiálu je 3,3, tedy ve srovnání se vzduchem kapacitu kondenzátoru zvýší trojnásobně.

Kondenzátory v praxi

  • blesk - Když v nějakém zařízení náhle potřebujeme hodně proudu, například při startování auta, rozezvučení velkého reproduktoru nebo použití blesku fotoaparátu, může nám pomoci kondenzátor, protože své náboje dokáže předat rychleji než akumulátor. Samozřejmě, nabití kondenzátoru vyžaduje čas, proto musíme chvíli počkat, kdy chceme znovu použít blesk fotoaparátu.
  • mobilní telefon - Kondenzátory se používají také v napájecích jednotkách (například v nabíječkách telefonů) během usměrňování střídavého proudu, na vyhlazení pulzujícího napětí. V přijímačích rádií a mobilních telefonů se kondenzátory s měnitelnou kapacitou používají k naladění rezonančního obvodu, připojeného k anténě, na žádanou frekvenci.
  • počítačová paměť - Kondenzátory můžeme najít ve většině elektrických zařízení. Zde je několik příkladů. Počítačové paměti (RAM) a různé paměťové karty (např. SD) jsou tvořeny miliardami mikroskopických kondenzátorů. Tato zařízení uskladňují informace v podobě nábojů.

Kondenzátory můžeme najít ve většině elektrických zařízení. Zde je několik příkladů.
Počítačové paměti (RAM) a různé paměťové karty (např. SD) jsou tvořeny miliardami mikroskopických kondenzátorů. Tato zařízení uskladňují informace v podobě nábojů.

Když v nějakém zařízení náhle potřebujeme hodně proudu, například při startování auta, rozezvučení velkého reproduktoru nebo použití blesku fotoaparátu, může nám pomoci kondenzátor, protože své náboje dokáže předat rychleji než akumulátor. Samozřejmě, nabití kondenzátoru vyžaduje čas, proto musíme chvíli počkat, kdy chceme znovu použít blesk fotoaparátu.

Kondenzátory se používají také v napájecích jednotkách (například v nabíječkách telefonů) během usměrňování střídavého proudu, na vyhlazení pulzujícího napětí.

V přijímačích rádií a mobilních telefonů se kondenzátory s měnitelnou kapacitou používají k naladění rezonančního obvodu, připojeného k anténě, na žádanou frekvenci.

Vyprávění

Kondenzátor je takové zařízení, ve kterém lze akumulovat a uskladňovat energii v podobě elektrického náboje.
Nejjednodušším kondenzátorem je deskový kondenzátor, který se skládá ze dvou paralelních kovových desek. Tyto kovové desky fungují jako elektrody. Mezi elektrodami se nachází izolační materiál. Úkolem izolačního materiálu je odizolovat elektrody a zvýšit kapacitu kondenzátoru, tedy množství elektrického náboje, které může být uskladněno kondenzátorem.

Kondenzátor můžeme nabít pomocí vnějšího zdroje elektřiny. Během nabíjení jednu elektrodu opouštějí záporné náboje a přecházejí na druhou elektrodu. Kvůli rozdílu v nábojích mezi dvěma elektrodami vznikne elektrické pole a tedy i elektrické napětí.

Velikost elektrického napětí závisí na tom, kolik práce je třeba vynaložit na přenos jednotkového náboje z jedné desky na druhou.

Kapacita kondenzátoru závisí na tvaru, rozměrů kondenzátoru a izolačního materiálu mezi jeho deskami.
Kapacita nevyjadřuje pouze to, kolik náboje dokáže kondenzátor uskladnit, ale i při jakém napětí dokáže uskladnit dané množství náboje.

Jelikož napětí mezi deskami kondenzátoru je přímo úměrné množství nábojů, které byly na ně přeneseny, podíl těchto dvou hodnot je konstantní. Tento podíl je kapacita, čili: C=Q/U.

Kapacitu můžeme změnit několika způsoby. Jedním z nich je zvětšení plochy desek.
Kapacita je přímo úměrná povrchu desek, takže pokud se například povrch desek dvojnásobně zvětší, kapacita se také zdvojnásobí.

Kapacitu kondenzátoru můžeme zvětšit i zmenšením vzdálenosti mezi deskami, jelikož takto se sníží napětí, ale množství náboje zůstává stejné.

Kapacitu kondenzátoru ovlivňuje i permitivita izolačního materiálu, který se nachází mezi deskami. Pokud prostor mezi deskami netvoří vakuum, ale nějaký izolační materiál, snižuje se síla elektrického pole a zároveň i napětí, ale množství náboje se nemění. To je způsobeno tím, že vlivem nábojů na deskách v izolačním materiálu vznikne elektrostatická indukce, která vytváří napětí. Směr napětí v izolačním materiálu je protichůdný se směrem napětí mezi deskami. Pokud se tedy použije izolační materiál, napětí mezi deskami se sníží, a zvyšuje se tak kapacita.

Permitivita vakua je 1, vzduch má stejnou permitivitu. Permitivita polyethylenu je 2, tedy ve srovnání se vzduchem umožňuje uskladnění dvojnásobného množství náboje. Permitivita papírového izolačního materiálu je 3,3, tedy ve srovnání se vzduchem kapacitu kondenzátoru zvýší trojnásobně.

Související doplňky

Deska plošných spojů

Umožňuje vyrábět mále obvody v velkých množstvích.

Alkalické baterie

V alkalických bateriích je elektrický proud generovaný pomocí elektrochemických reakcí.

Domácí elektrické světelné zdroje

Tato animace nám představí fungování domácích zdrojů světla od tradičních žárovek až po LED osvětlení.

Elektrický zvonek

Mechanický zvonek funguje pomocí elektromagnetu.

Elektromotor

Je vzájemné silové působení elektromagnetických polí vytvářených elektrickými vodiči, kterými protéká elektrický proud.

Elektromotory

Elektromotory jsou přítomny v mnoha oblastech našeho každodenního života. Podívejme se na různé typy.

Generátor a elektromotor

Zatímco generátor přeměňuje mechanickou energii na elektrickou energii, elektromotor přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii.

Generování střídavého proudu

Elektrický proud může být generován otáčením smyčky vodiče v magnetickém poli.

Laptop, periferie

K notebookům můžeme připojit různé periferní zařízení.

Magnetron

Magnetron, který vyrábí mikrovlny, je důležitou součástí mikrovlnné trouby.

Olověný akumulátor

Elektrochemické procesy v olověném akumulátoru vyrábějí elektrický proud.

Stolní počítač

Animace prezentuje strukturu stolního počítače a jeho nejdůležitější periferie.

Jak funguje reproduktor?

Zvukové vlny v reproduktorech jsou generovány pomocí elektromagnetické indukce.

Laboratoř Nikoly Tesly (Shoreham, USA)

Tento inženýr a vynálezce, který se věnoval především elektrotechnice, byl bezpochyby nejgeniálnější postavou druhé průmyslové revoluce.

Blýskání

Blesk je elektrický výboj vznikající v atmosféře, který je doprovázen emisí světla a hřměním.

Added to your cart.