Uw winkelwagentje is leeg

Winkelen

Aantal: 0

Totaal: 0,00

0

Condensator

Condensator

Condensatoren slaan elektrische energie op in de vorm van elektrische lading.

Fysica

Trefwoorden

condensator, voltage, laden, flash, trein, bewapening, isolatiemateriaal, hoedanigheid, elektrisch veld, elektrische stroom, energie, wisselstroom, stroomsterkte, circuit, energiebron, izolator, Gelijkstroom, electro, elektrisch, elektrode, elektron, Fysica, geïntegreerde schakeling, technologie

Gerelateerde items

Scènes

Werkingsprincipe

  • krachtbron
  • condensator - Een apparaat dat dient om elektrische lading, en daarmee elektrische energie, op te slaan.
  • verbruiker

Soorten

  • supercondensator - Elektrische dubbele-laagcondensator: een elektrochemische condensator met een veel hogere capaciteit dan andere condensatoren (een paar duizend maal hoger). Dit type condensator wordt steeds vaker gebruikt; het wordt gebruikt wanneer een grote hoeveelheid elektrische lading geleverd moet worden of zeer snel afgegeven moet worden. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt voor cameraflitsen; rem-energie op te slaan in auto's, of de motor van locomotieven te starten.
  • elektrolytische condensator - In dit type condensator is een van de elektroden een metalen plaat. Het metaaloxide dat zich op het oppervlak van de plaat vormt, functioneert als het diëlektricum, terwijl de andere elektrode een vloeistof- of gelelektrolyt is. Het vindt zijn belangrijkste toepassingen in de voeding en in moederborden van computers.
  • micacondensator - In dit type condensator wordt het diëlektricum dat tussen de platen is geplaatst, gemaakt van mica.
  • keramische condensator - Bevat een keramisch diëlektricum. Dit type condensator wordt het meest geproduceerd.

Bouw

Een condensator is een apparaat waarin energie kan worden verzameld en opgeslagen in de vorm van elektrische lading.

De eenvoudigste condensator is de parallelle-plaatcondensator, die bestaat uit twee parallelle metalen platen, gescheiden door een isolerend materiaal. De metalen platen functioneren als elektroden. Het isolatiemateriaal wordt het diëlektricum genoemd; dit heeft als functie de elektroden te scheiden en de capaciteit van de condensator, dat wil zeggen de hoeveelheid elektrische lading die de condensator kan opslaan, te verhogen.

Laden

  • platen - Metalen elektroden met een groot oppervlak.
  • diëlektricum - Een isolerend materiaal dat de platen scheidt. Het kan de capaciteit van de condensator verhogen, dat wil zeggen, het vermogen om elektrische lading op te slaan. Een diëlektricum kan worden gekarakteriseerd door zijn relatieve permittiviteit: de verhouding van de hoeveelheid elektrische lading opgeslagen door een condensator die die diëlektricum gebruikt, in vergelijking met van een vergelijkbare condensator die vacuüm als diëlektricum heeft.
  • elektrische veldlijnen - Denkbeeldige lijnen die de structuur van een elektrisch veld illustreren. De dichtheid hiervan geeft de sterkte van het elektrisch veld aan.
  • lading (Q)
  • spanning (U)
  • capaciteit (C)
  • C=Q/U

De condensator kan worden opgeladen met een externe elektriciteitsbron. Tijdens dit proces verplaatsen negatieve ladingen zich van de ene naar de andere elektrode. Door het ladingsverschil ontstaat er tussen de twee elektroden een elektrisch veld en daarmee een spanning.

De spanning tussen de twee platen is afhankelijk van de arbeid die verricht moet worden om in het elektrisch veld een ladingseenheid van de ene naar de andere plaat te verplaatsen.

Plaatoppervlak

  • lading (Q)
  • spanning (U)
  • capaciteit (C)
  • C=Q/U

De capaciteit van een condensator hangt af van een aantal factoren, zoals de vorm, de grootte, de afstand tussen de platen en het materiaal van het diëlektricum. Capaciteit verwijst niet alleen naar de hoeveelheid lading die het kan opslaan, maar ook naar het voltage dat nodig is om een ​​bepaalde hoeveelheid lading op te slaan.

Omdat de spanning tussen de platen recht evenredig is met de hoeveelheid lading die ze opslaan, is het quotiënt van deze twee constant. Dit quotiënt geeft de capaciteit weer: C=Q/U.

De capaciteit van een condensator kan op een aantal manieren worden verhoogd. Een daarvan is het vergroten van het oppervlak van de platen.
Omdat de capaciteit recht evenredig is met het oppervlak van de platen, verdubbelt de capaciteit bij een tweemaal zo groot oppervlak.

Afstand tussen de platen

  • lading (Q)
  • spanning (U)
  • capaciteit (C)
  • C=Q/U

Een andere manier om de capaciteit te verhogen, is door de afstand tussen de platen (ofwel plaatscheiding) te verkleinen. Op deze manier neemt de spanning af, maar blijft de hoeveelheid lading gelijk.

Diëlektrisch

  • lading (Q)
  • spanning (U)
  • capaciteit (C)
  • C=Q/U

De capaciteit wordt ook sterk beïnvloed door de permittiviteit van het diëlektricum tussen de platen.

Als er zich tussen de platen in plaats van een vacuüm een isolerend materiaal zoals een diëlektricum bevindt, neemt de sterkte van het elektrische veld samen met de spanning af, terwijl de hoeveelheid lading niet verandert. Dit komt omdat er in het diëlektricum elektrostatische inductie plaatsvindt, waardoor er een spanning ontstaat. De richting van de spanning in het isolatiemateriaal is tegengesteld aan die van de spanning tussen de platen. Het gebruik van een isolerend materiaal resulteert daarom in een afname van de spanning tussen de platen bij een hogere capaciteit.

De permittiviteit van vacuüm is 1, en die van lucht heeft nagenoeg dezelfde waarde. De relatieve permittiviteit van polyethyleen is 2, daarom heeft het gebruik van polyethyleen als diëlektricum tot gevolg dat de condensator twee keer zoveel lading kan opslaan als dat hij zou kunnen wanneer er zich lucht tussen de platen zou bevinden. Als er tussen de platen papier zit in plaats van lucht, wordt de capaciteit meer dan verdrievoudigd, aangezien de relatieve permittiviteit van papier 3,3 is.

Condensator in gebruik

  • cameraflits - Omdat condensatoren de energie die ze opslaan sneller kunnen vrijmaken dan batterijen, worden ze toegepast als er in een apparaat een kortstondige hoge elektrische stroompuls nodig is, bijvoorbeeld bij het starten van een auto of een grote luidspreker, of bij gebruik van een cameraflitser. Omdat het laden van de condensator enige tijd in beslag neemt, duurt het even voordat een cameraflitser opnieuw gebruikt kan worden.
  • mobiele telefoon - Condensatoren worden ook toegepast in telefoonopladers en in de voeding van computers, om bij het omzetten van wisselstroom in gelijkstroom de pulserende output van de gelijkrichter af te vlakken. In de ontvangers van radio's en mobiele telefoons worden condensatoren met variabele capaciteit gebruikt, om de op de antenne aangesloten trillingskring af te kunnen stemmen op de vereiste frequentie.
  • computergeheugen - Condensatoren zijn te vinden in de meeste elektrische apparaten. Hier volgen enkele voorbeelden: Geheugenmodules van computers (RAM) en sommige geheugenkaarten (bijv. SD) zijn opgebouwd uit miljarden microscopisch kleine condensatoren. Deze slaan informatie op in de vorm van een elektrische lading.

Condensatoren zijn aanwezig in de meeste elektrische apparaten.

Hier volgen enkele voorbeelden: Geheugenmodules van computers (RAM) en sommige geheugenkaarten (bijv. SD) zijn opgebouwd uit miljarden microscopisch kleine condensatoren. Deze slaan informatie op in de vorm van ladingen.

Omdat condensatoren de energie die ze opslaan sneller kunnen vrijmaken dan batterijen, worden ze toegepast als er in een apparaat een kortstondige hoge elektrische stroompuls nodig is, bijvoorbeeld bij het starten van een uto of een grote luidspreker, of bij gebruik van een cameraflitser. Omdat het laden van de condensator enige tijd in beslag neemt, duurt het even voordat een cameraflitser opnieuw gebruikt kan worden.

Condensatoren worden ook toegepast in telefoonopladers en in de voeding van computers, om bij het omzetten van wisselstroom in gelijkstroom de pulserende output van de gelijkrichter af te vlakken.

In de ontvangers van radio's en mobiele telefoons worden condensatoren met variabele capaciteit gebruikt, om de op de antenne aangesloten trillingskring af te kunnen stemmen op de vereiste frequentie.

Gesproken tekst

Een condensator is een apparaat waarin energie kan worden verzameld en opgeslagen in de vorm van elektrische lading.

De eenvoudigste condensator is de parallelle-plaatcondensator, die bestaat uit twee parallelle metalen platen, gescheiden door een isolerend materiaal. De metalen platen functioneren als elektroden. Het isolatiemateriaal wordt het diëlektricum genoemd; dit heeft als functie de elektroden te scheiden en de capaciteit van de condensator, dat wil zeggen de hoeveelheid elektrische lading die de condensator kan opslaan, te verhogen.

De condensator kan worden opgeladen met een externe elektriciteitsbron. Tijdens dit proces verplaatsen negatieve ladingen zich van de ene naar de andere elektrode. Door het ladingsverschil ontstaat er tussen de twee elektroden een elektrisch veld en daarmee een spanning.

De spanning tussen de twee platen is afhankelijk van de arbeid die verricht moet worden om in het elektrisch veld een ladingseenheid van de ene naar de andere plaat te verplaatsen.

De capaciteit van een condensator hangt af van een aantal factoren, zoals de vorm, de grootte, de afstand tussen de platen en het materiaal van het diëlektricum. Capaciteit verwijst niet alleen naar de hoeveelheid lading die het kan opslaan, maar ook naar het voltage dat nodig is om een ​​bepaalde hoeveelheid lading op te slaan.

Omdat de spanning tussen de platen recht evenredig is met de hoeveelheid lading die ze opslaan, is het quotiënt van deze twee constant. Dit quotiënt geeft de capaciteit weer.

De capaciteit van een condensator kan op een aantal manieren worden verhoogd. Een daarvan is door het oppervlak van de platen te vergroten. Omdat de capaciteit recht evenredig is met het oppervlak van de platen, verdubbelt de capaciteit bij een tweemaal zo groot oppervlak.

Een andere manier om de capaciteit te verhogen, is door de afstand tussen de platen (ofwel plaatscheiding) te verkleinen. Op deze manier neemt de spanning af, maar blijft de hoeveelheid lading gelijk.

De capaciteit wordt ook sterk beïnvloed door de permittiviteit van het diëlektricum tussen de platen.

Als er zich tussen de platen in plaats van een vacuüm een isolerend materiaal als diëlektricum bevindt, nemen de sterkte van het elektrische veld en de spanning af, terwijl de hoeveelheid lading niet verandert. Dit komt omdat er in het diëlektricum elektrostatische inductie plaatsvindt, waardoor er een spanning ontstaat. De richting van de spanning in het isolatiemateriaal is tegengesteld aan die van de spanning tussen de platen. Het gebruik van een isolerend materiaal resulteert daarom in een afname van de spanning tussen de platen bij een hogere capaciteit.

De permittiviteit van vacuüm is 1, en die van lucht heeft nagenoeg dezelfde waarde. De relatieve permittiviteit van polyethyleen is 2, daarom heeft het gebruik van polyethyleen als diëlektricum tot gevolg dat de condensator twee keer zoveel lading kan opslaan als hij zou kunnen wanneer er zich lucht tussen de platen bevond. Als er tussen de platen papier zit in plaats van lucht, wordt de capaciteit meer dan verdrievoudigd, aangezien de relatieve permittiviteit van papier 3,3 is.

Gerelateerde items

Printplaat

Deze animatie toont de structuur van kleine, in massa geproduceerde printplaten.

Alkalinebatterijen

In alkalinebatterijen wordt er elektriciteit opgewekt door verschillende elektrochemische processen.

De productie van wisselstroom

Elektrische stroom kan worden opgewekt door een ankerspoel te laten ronddraaien in een magneetveld.

Desktop computer

Deze animatie toont de structuur en de belangrijkste randapparatuur van desktop computers.

Elektrische bel

Een constructie die met behulp van een elektromagneet werkt.

Elektrische lichtbronnen in huis

Deze animatie toont de kenmerken van de lichtbronnen in huis, van traditionele gloeilampen tot LED-verlichting.

Elektromotoren

Elektromotoren worden veel gebruikt in het dagelijks leven. Hier leer je over de verschillende soorten.

Gelijkstroommotor

Tussen de permanente magneten van een gelijkstroommotor bevindt zich een leiding (spoel) waardoor stroom loopt.

Generator en elektromotor

De generator produceert elektriciteit uit mechanisch werk terwijl de elektromotor mechanisch werk door middel van elektrische stroom genereert.

Laptop, randapparatuur

Aan draagbare computers kan men diverse randapparatuur aansluiten.

Loodaccu

Elektrochemische processen in een loodaccu produceren elektrische stroom.

Magnetronbuis

De magnetronbuis, het belangrijkste onderdeel van een magnetron (oven), produceert microgolven.

Het laboratorium van Nikola Tesla (Shoreham, VS)

Deze natuurkundige/uitvinder was voornamelijk actief op het gebied van de elektrotechniek. Hij was ongetwijfeld één van de meest briljante mensen van de...

Hoe werkt een luidspreker?

Geluidsgolven in luidsprekers worden opgewekt door elektromagnetische inductie.

Bliksem

Bliksem is een plotselinge elektrostatische ontlading die gepaard gaat met een geluid dat bekend staat als donder.

Added to your cart.