Přejít na hlavní obsah

Výpočet elektrické houževnatosti plochého vzduchového kondenzátoru

Elektrická houževnatost plochého vzduchového kondenzátoru je důležitou vlastností tohoto zařízení. Ukazuje schopnost kondenzátoru ukládat elektrický náboj při daném napětí. Znalost elektrifikace plochého kondenzátoru umožňuje vypočítat jeho kapacitu a určit, jak bude interagovat s jinými prvky elektrického obvodu.

Pro výpočet elektroléčby plochého vzduchového kondenzátoru je třeba znát několik parametrů: Plocha desek kondenzátoru, vzdálenost mezi nimi a dielektrická propustnost vzduchu. Tato data umožňují určit kapacitu kondenzátoru pomocí vzorce, který je uveden níže.

C = ε * S / d

Kde C - kapacita kondenzátoru, ε - permitivita, S - Plocha desek, d - vzdálenost mezi deskami.

Při znalosti údajů o ploše desek a vzdálenosti mezi nimi je možné vypočítat elektrickou houževnatost plochého vzduchového kondenzátoru a použít tyto informace k návrhu elektrických obvodů.

Výpočet

Pro výpočet električnosti plochého vzduchového kondenzátoru je nutné znát jeho vlastnosti, jako je plocha desek S, vzdálenost mezi deskami d a také dielektrická propustnost vzduchu ε₀.

Vzorec pro výpočet elektrodimenzity lze zapsat následovně:

  • C-elektronovost kondenzátoru, měřeno ve faradech (F);
  • ε₀ - dielektrická propustnost vzduchu se rovná přibližně 8,85 * 10^-12 F / M;
  • S-plocha desek kondenzátoru, měřeno v metrech čtverečních (m2);
  • d-vzdálenost mezi deskami kondenzátoru, měřeno v metrech (m).

Nastavením hodnot pro S, d A ε₀ lze získat hodnotu elektrodity C ve faradech.

Elektrická houževnatost

Elektroemost plochého vzduchového kondenzátoru lze vypočítat podle vzorce:

kde C je elektronovost kondenzátoru, ε₀ - elektrická konstanta vakua (ε₀ = 8,85418 * 10-12 F/M),

S-plocha desek kondenzátoru, d-vzdálenost mezi deskami.

Při znalosti plochy desek a vzdálenosti mezi nimi je možné odhadnout elektrickou kapacitu kondenzátoru a vybrat vhodnou kapacitu pro požadované technické úkoly, jako je filtrace signálů, skladování elektrické energie a další.

Plochý vzduchový kondenzátor

Elektroničnost plochého vzduchového kondenzátoru určuje jeho schopnost akumulovat elektrický náboj, když je připojen ke zdroji napětí. Elektrická houževnatost se obvykle měří ve faradech a je důležitým parametrem určujícím chování kondenzátoru v elektrickém obvodu.

Výpočet električnosti plochého vzduchového kondenzátoru je založen na několika faktorech, jako je plocha desek, vzdálenost mezi nimi a dielektrická propustnost média. Vzorec pro výpočet elektroenergetiky je následující:

kde C je elektrická houževnatost, ε₀ je elektrická konstanta (asi 8,85 * 10-12 F/M), εᵣ - dielektrická propustnost média, s - plocha desek, d - vzdálenost mezi deskami.

Pro plochý vzduchový kondenzátor, εᵣ bere hodnotu asi 1, protože vzduch je téměř ideální dielektrika. Proto je vzorec zjednodušen na:

Výpočet elektroenergetiky plochého vzduchového kondenzátoru umožňuje určit jeho kapacitu a použít výsledky výpočtu při navrhování elektrických obvodů a zařízení.

Vzorec výpočtu

Výpočet elektroemetrie plochého vzduchového kondenzátoru je založen na následujícím vzorci:

  • C-elektronovost kondenzátoru (Farad)
  • ε₀-elektrická konstanta (8,85 * 10 -12 F / M)
  • ε-dielektrická propustnost média mezi obklady kondenzátoru
  • S-plocha obložení kondenzátoru (m 2)
  • d-vzdálenost mezi obložením kondenzátoru (m)

Závislost na parametrech

Elektrická kapacita plochého vzduchového kondenzátoru závisí na několika parametrech:

  • Plochy desek kondenzátoru. Čím větší je plocha desek, tím větší je elektroda kondenzátoru;
  • Vzdálenosti mezi deskami. Čím menší je vzdálenost mezi deskami, tím větší je elektronovost kondenzátoru;
  • Dielektrická propustnost média mezi deskami. Čím větší je dielektrická propustnost média, tím větší je elektroda kondenzátoru;
  • Počet vrstev dielektriky. Čím více vrstev dielektriky, tím větší je elektrická houževnatost kondenzátoru.

S hodnotami uvedených parametrů je možné vypočítat elektrickou kapacitu plochého vzduchového kondenzátoru pomocí příslušného vzorce.

Plocha desek

Pro jednoduchý plochý kondenzátor jsou plochy jeho desek stejné a jsou označeny jako s.

Plocha desek může být různé velikosti a může se lišit v závislosti na konkrétním konstruktu kondenzátoru. Prakticky se vyskytují kondenzátory s deskami různých tvarů a velikostí, jako jsou obdélníkové nebo kulaté tvary. V každém případě je nutné znát geometrické charakteristiky desek, abyste vypočítali jejich plochu.

U pravoúhlých desek lze plochu vypočítat podle vzorce: S = a * b, kde a A b je délka a šířka desek.

U kulatých desek lze plochu vypočítat podle vzorce: s = π * r^2, Kde π je přibližná hodnota pí (3.14) a r je poloměr desek.

Je důležité vzít v úvahu, že plocha desek se měří v čtvercových jednotkách délky, například v metrech čtverečních (m^2) nebo centimetrech čtverečních (cm^2).

Vzdálenost mezi deskami

Vzdálenost mezi deskami je označena symbolem d a měří se v metrech. Je to vzdálenost mezi dvěma paralelními deskami kondenzátoru.

Pro výpočet elektroléčby plochého vzduchového kondenzátoru je nutné znát hodnotu vzdálenosti mezi jeho deskami. Vzdálenost mezi deskami ovlivňuje velikost elektrické kapacity a energie, kterou může kondenzátor uložit. Čím menší je vzdálenost mezi deskami, tím větší je elektrická kapacita a energie kondenzátoru.

Vzdálenost mezi deskami lze určit pomocí měřicího nástroje, jako je přístroj s mikrometrickou stupnicí nebo pomocí přibližných metod měření. Pro přesný výsledek se doporučuje provádět měření několikrát a zprůměrovat získané hodnoty.

V případě, že se vzdálenost mezi deskami vzduchového kondenzátoru změní, je třeba při výpočtech použít průměr tohoto parametru.

Materiál desekVzdálenost mezi deskami
Hliník0,01 mm - 0,1 mm
Měď0,025 mm - 0,2 mm

Vzdálenost mezi deskami lze také změnit instalací dielektrika mezi desky. Dielektrik zvyšuje elektrickou kapacitu kondenzátoru a umožňuje zvýšit vzdálenost mezi deskami a zároveň zachovat elektrickou kapacitu.

Správný výpočet a zohlednění vzdálenosti mezi deskami je tedy důležitou součástí procesu návrhu a použití plochého vzduchového kondenzátoru.

Příklad výpočtu

Vezměme si příklad výpočtu elektroemetrie plochého vzduchového kondenzátoru. Řekněme, že máme dvě rovnoběžné kovové desky o rozměrech 10 cm x 10 cm. vzdálenost mezi deskami je 1 mm.

Nejprve je třeba najít plochu desek (s). Pomocí vzorce pro plochu obdélníku získáme:

S = Délka x šířka = 10 cm x 10 cm = 100 cm 2

Pak musíme najít parametr zvaný dielektrická propustnost vzduchu (ε0). Pro vzduch0 rovná se přibližně 8,854 x 10 -12 F / m.

Nyní, pomocí vzorce pro ELEKTRODESIGN (C) plochého kondenzátoru, můžeme vypočítat hodnotu elektrodesignity:

C = (ε0 x S) / d = (8,854 x 10 -12 F / M x 100 cm 2) / 1 mm = 8,854 x 10 -13 F = 0,8854 PF

V důsledku výpočtu elektrodity plochého vzduchového kondenzátoru s plochou desek 100 cm 2 a vzdáleností mezi nimi 1 mm tedy získáme hodnotu elektrodity 0.8854 PF.