Váš nákupný košík je prázdny

Nákup

Kusy: 0

Spolu: 0,00

0

Kondenzátor

Kondenzátor

Kondenzátor elektrickú energiu uskladňuje v podobe elektrického náboja.

Fyzika

Kľúčové slová

kondenzátor, Napätie, účtovať, blesk, Vlak, Výzbroj, izolant, kapacita, elektrické pole, elektrický prúd, Energia, striedavý prúd, Elektrický prúd, obvod, zdroj energie, izolator, jednosmerný prúd, electro, elektrický, elektróda, elektrón, fyzika, integrovaný obvod, technika

Súvisiace extra

Scénky

Princíp fungovania

  • zdroj prúdu
  • kondenzátor - Zariadenie, ktoré slúži na uskladnenie elektrického náboja a tým pádom aj elektrickej energie.
  • spotrebič

Typy kondenzátorov

  • superkondenzátor - Kondenzátor s elektrickou dvojvrstvou. Hustota uskladnenej energie u tohto kondenzátora je niekoľko tisícnásobne väčšia, ako v prípade iných kondenzátorov. V praxi sa používa tam, kde je potrebné náhle prijatie a odovzdanie veľkého množstva náboja, ako napríklad v prípade blesku fotoaparáta, uskladnenia brzdiacej energie v automobile, naštartovania motora lokomotívy. Jeho používanie je čoraz častejšie.
  • elektrolytický kondenzátor - V tomto type kondenzátora jednu elektródu tvorí kovová doska a izolačným materiálom je oxid kovu na povrchu kovovej dosky. Druhá elektróda je kvapalný alebo gélový elektrolyt. Hlavné oblasti jeho použitia: napájacie jednotky a základné dosky počítačov.
  • sľudový kondenzátor - V tomto type kondenzátora je dielektrikum, ktoré je umiestnené medzi kovovými doskami, vyrobené zo sľudy.
  • keramický kondenzátor - Obsahuje keramické dielektrikum. Tento typ kondenzátora sa vyrába v najväčšom množstve.

Konštrukcia

Kondenzátor je také zariadenie, v ktorom možno akumulovať a uskladňovať energiu v podobe elektrického náboja. Najjednoduchším kondenzátorom je doskový kondenzátor, ktorý sa skladá z dvoch paralelných kovových dosiek. Tieto kovové dosky fungujú ako elektródy. Medzi elektródami sa nachádza izolačný materiál. Úlohou izolačného materiálu je odizolovať elektródy a zvýšiť kapacitu kondenzátora, čiže množstvo elektrického náboja, ktoré môže byť uskladnené kondenzátorom.

Nabíjanie

  • platne - Kovové elektródy s veľkým povrchom.
  • dielektrikum - Izoluje od seba elektródy. Má schopnosť zväčšovať množstvo elektrického náboja, ktoré môže kondenzátor uskladniť. Je charakterizované permitivitou. Tá určuje, koľkonásobne sa zväčší množstvo náboja uskladneného kondenzátorom vtedy, keď priestor medzi elektródami nie je vyplnený vákuom, ale nejakým izolačným materiálom.
  • elektrické siločiary - V skutočnosti neexistujú, používajú sa na znázornenie štruktúry elektrického poľa. Ich hustota indikuje silu poľa.
  • náboj (Q)
  • napätie (U)
  • kapacita (C)
  • C=Q/U

Kondenzátor môžeme nabiť pomocou vonkajšieho zdroja elektriny. Počas nabíjania jednu elektródu opúšťajú záporné náboje a prechádzajú na druhú elektródu. Kvôli rozdielu v nábojoch medzi dvomi elektródami vznikne elektrické pole a teda aj elektrické napätie.

Veľkosť elektrického napätia závisí od toho, koľko práce treba vynaložiť na prenos jednotkového náboja z jednej dosky na druhú.

Plocha dosiek

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

Kapacita kondenzátora závisí od tvaru, rozmerov kondenzátora a izolačného materiálu medzi jeho doskami.
Kapacita nevyjadruje iba to, koľko náboja dokáže kondenzátor uskladniť, ale aj pri akom napätí dokáže uskladniť dané množstvo náboja.

Nakoľko napätie medzi doskami kondenzátora je priamo úmerné množstvu nábojov, ktoré boli na ne prenesené, podiel týchto dvoch hodnôt je konštantný. Tento podiel je kapacita, čiže: C=Q/U.

Kapacitu môžeme zmeniť viacerými spôsobmi. Jedným z nich je zväčšenie plochy dosiek.
Kapacita je priamo úmerná povrchu dosiek, takže ak sa napríklad povrch dosiek dvojnásobne zväčší, kapacita sa tiež zdvojnásobí.

Vzdialenosť medzi doskami

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

Kapacitu kondenzátora môžeme zväčšiť aj zmenšením vzdialenosti medzi doskami, nakoľko takto sa zníži napätie, ale množstvo náboja zostáva rovnaké.

Dielektrikum

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

Kapacitu kondenzátora ovplyvňuje aj permitivita izolačného materiálu, ktorý sa nachádza medzi doskami. Ak priestor medzi doskami netvorí vákuum, ale nejaký izolačný materiál, znižuje sa sila elektrického poľa a zároveň aj napätie, ale množstvo náboja sa nemení. To je spôsobené tým, že vplyvom nábojov na doskách v izolačnom materiáli vznikne elektrostatická indukcia, ktorá vytvára napätie. Smer napätia v izolačnom materiáli je protichodný so smerom napätia medzi doskami. Ak sa teda použije izolačný materiál, napätie medzi doskami sa zníži, a zvyšuje sa tak kapacita.

Permitivita vákua je 1, vzduch má rovnakú permitivitu. Permitivita polyetylénu je 2, čiže v porovnaní so vzduchom umožňuje uskladnenie dvojnásobného množstva náboja. Permitivita papierového izolačného materiálu je 3,3, čiže v porovnaní so vzduchom kapacitu kondenzátora zvýši trojnásobne.

Kondenzátory v praxi

  • blesk - Keď v nejakom zariadení náhle potrebujeme veľa prúdu, napríklad pri štartovaní auta, rozozvučaní veľkého reproduktora alebo použití blesku fotoaparátu, môže nám pomôcť kondenzátor, lebo svoje náboje dokáže odovzdať rýchlejšie ako akumulátor. Samozrejme, nabitie kondenzátora si vyžaduje čas, preto musíme chvíľu počkať, keď chceme znova použiť blesk fotoaparátu.
  • mobilný telefón - Kondenzátory sa používajú aj v napájacích jednotkách (napríklad v nabíjačkách telefónov) počas usmerňovania striedavého prúdu, na vyhladenie pulzujúceho napätia. V prijímačoch rádií a mobilných telefónov sa kondenzátory s meniteľnou kapacitou používajú na naladenie rezonančného obvodu, pripojeného k anténe, na žiadanú frekvenciu.
  • počítačová pamäť - Kondenzátory môžeme nájsť vo väčšine elektrických zariadení. Tu je niekoľko príkladov. Počítačové pamäte (RAM) a rôzne pamäťové karty (napr. SD) sú tvorené miliardami mikroskopických kondenzátorov. Tieto zariadenia uskladňujú informácie v podobe nábojov.

Kondenzátory môžeme nájsť vo väčšine elektrických zariadení. Tu je niekoľko príkladov.
Počítačové pamäte (RAM) a rôzne pamäťové karty (napr. SD) sú tvorené miliardami mikroskopických kondenzátorov. Tieto zariadenia uskladňujú informácie v podobe nábojov.

Keď v nejakom zariadení náhle potrebujeme veľa prúdu, napríklad pri štartovaní auta, rozozvučaní veľkého reproduktora alebo použití blesku fotoaparátu, môže nám pomôcť kondenzátor, lebo svoje náboje dokáže odovzdať rýchlejšie ako akumulátor. Samozrejme, nabitie kondenzátora si vyžaduje čas, preto musíme chvíľu počkať, keď chceme znova použiť blesk fotoaparátu.

Kondenzátory sa používajú aj v napájacích jednotkách (napríklad v nabíjačkách telefónov) počas usmerňovania striedavého prúdu, na vyhladenie pulzujúceho napätia.

V prijímačoch rádií a mobilných telefónov sa kondenzátory s meniteľnou kapacitou používajú na naladenie rezonančného obvodu, pripojeného k anténe, na žiadanú frekvenciu.

Rozprávanie

Kondenzátor je také zariadenie, v ktorom možno akumulovať a uskladňovať energiu v podobe elektrického náboja. Najjednoduchším kondenzátorom je doskový kondenzátor, ktorý sa skladá z dvoch paralelných kovových dosiek. Tieto kovové dosky fungujú ako elektródy. Medzi elektródami sa nachádza izolačný materiál. Úlohou izolačného materiálu je odizolovať elektródy a zvýšiť kapacitu kondenzátora, čiže množstvo elektrického náboja, ktoré môže byť uskladnené kondenzátorom.

Kondenzátor môžeme nabiť pomocou vonkajšieho zdroja elektriny. Počas nabíjania jednu elektródu opúšťajú záporné náboje a prechádzajú na druhú elektródu. Kvôli rozdielu v nábojoch medzi dvomi elektródami vznikne elektrické pole a teda aj elektrické napätie.

Veľkosť elektrického napätia závisí od toho, koľko práce treba vynaložiť na prenos jednotkového náboja z jednej dosky na druhú.

Kapacita kondenzátora závisí od tvaru, rozmerov kondenzátora a izolačného materiálu medzi jeho doskami.
Kapacita nevyjadruje iba to, koľko náboja dokáže kondenzátor uskladniť, ale aj pri akom napätí dokáže uskladniť dané množstvo náboja.

Nakoľko napätie medzi doskami kondenzátora je priamo úmerné množstvu nábojov, ktoré boli na ne prenesené, podiel týchto dvoch hodnôt je konštantný. Tento podiel je kapacita, čiže: C=Q/U.

Kapacitu môžeme zmeniť viacerými spôsobmi. Jedným z nich je zväčšenie plochy dosiek.
Kapacita je priamo úmerná povrchu dosiek, takže ak sa napríklad povrch dosiek dvojnásobne zväčší, kapacita sa tiež zdvojnásobí.

Kapacitu kondenzátora môžeme zväčšiť aj zmenšením vzdialenosti medzi doskami, nakoľko takto sa zníži napätie, ale množstvo náboja zostáva rovnaké.

Kapacitu kondenzátora ovplyvňuje aj permitivita izolačného materiálu, ktorý sa nachádza medzi doskami. Ak priestor medzi doskami netvorí vákuum, ale nejaký izolačný materiál, znižuje sa sila elektrického poľa a zároveň aj napätie, ale množstvo náboja sa nemení. To je spôsobené tým, že vplyvom nábojov na doskách v izolačnom materiáli vznikne elektrostatická indukcia, ktorá vytvára napätie. Smer napätia v izolačnom materiáli je protichodný so smerom napätia medzi doskami. Ak sa teda použije izolačný materiál, napätie medzi doskami sa zníži, a zvyšuje sa tak kapacita.

Permitivita vákua je 1, vzduch má rovnakú permitivitu. Permitivita polyetylénu je 2, čiže v porovnaní so vzduchom umožňuje uskladnenie dvojnásobného množstva náboja. Permitivita papierového izolačného materiálu je 3,3, čiže v porovnaní so vzduchom kapacitu kondenzátora zvýši trojnásobne.

Súvisiace extra

Doska plošných spojov

Umožňuje sériovú výrobu obvodov a zmenšovanie ich rozmerov.

Alkalické batérie

V alkalických batériách je elektrický prúd generovaný pomocou elektrochemických reakcií.

Domáce elektrické svetelné zdroje

Táto animácia nám predstaví fungovanie domácich zdrojov svetla od tradičných žiaroviek až po LED osvetlenie.

Elektrický zvonček

Mechanický zvonček funguje pomocou elektromagnetu.

Elektrické motory

Elektrické motory sú prítomné v mnohých oblastiach nášho každodenného života. Spoznajme ich jednotlivé typy!

Elektromotor

Je vzájomné silové pôsobenie elektromagnetických polí vytváraných elektrickými vodičmi, ktorými preteká elektrický prúd.

Generátor a elektromotor

Kým generátor premieňa mechanickú energiu na elektrickú energiu, elektromotor premieňa elektrickú energiu na mechanickú energiu.

Generovanie striedavého prúdu

Elektrický prúd môže byť generovaný otáčaním slučky vodiča v magnetickom poli.

Laptop, periférie

K notebookom môžeme pripojiť rôzne periférne zariadenia.

Magnetrón

Magnetrón, ktorý vyrába mikrovlny, je dôležitou súčasťou mikrovlnnej rúry.

Olovený akumulátor

Elektrochemické procesy v olovenom akumulátore vyrábajú elektrický prúd.

Stolný počítač

Animácia prezentuje konštrukciu stolného počítača a jeho najdôležitejšie periférie.

Ako to funguje? - Reproduktor

Zvukové vlny v reproduktoroch sú generované pomocou elektromagnetickej indukcie.

Laboratórium Nikolu Teslu (Shoreham, USA)

Tento inžinier a vynálezca, ktorý sa venoval predovšetkým elektrotechnike, bol bezpochyby najgeniálnejšou postavou druhej priemyselnej revolúcie.

Blýskanie

Blesk je elektrický výboj vznikajúci v atmosfére, ktorý je sprevádzaný emisiou svetla a hrmením.

Added to your cart.