6.πυκνωτές

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.m1
Για τους πυκνωτέςΓια τους πυκνωτές

Τι δουλειά κάνει ένας πυκνωτήςΤι δουλειά κάνει ένας πυκνωτής;;
Είναι μια διάταξη που λειτουργεί ωςΕίναι μια διάταξη που λειτουργεί ως
αποθήκη ηλεκτρικού φορτίουαποθήκη ηλεκτρικού φορτίου,, συνεπώςσυνεπώς
και ηλεκτρικής ενέργειας.και ηλεκτρικής ενέργειας.
Πού χρησιμοποιείται ένας πυκνωτήςΠού χρησιμοποιείται ένας πυκνωτής;;
Τηλέφωνα, Ραδιόφωνα, Τηλεοράσεις,Τηλέφωνα, Ραδιόφωνα, Τηλεοράσεις,
Ηλεκτρονικοί υπολογιστές, ΦλαςΗλεκτρονικοί υπολογιστές, Φλας
Φωτογραφικών μηχανών κ.α.Φωτογραφικών μηχανών κ.α.
Είναι οιΕίναι οι ηλεκτρονικοί φρουροίηλεκτρονικοί φρουροί τωντων
ολοκληρωμένων ηλεκτρικών κυκλωμάτων.ολοκληρωμένων ηλεκτρικών κυκλωμάτων.

ΦιάληΦιάλη LeydenLeyden (1745)(1745)
Pieter van
Musschenbroek
(1692 – 1761)

Πώς λειτουργείΠώς λειτουργεί η φιάληη φιάλη LeydenLeyden
ΜεταλλικόςΜεταλλικός
άξοναςάξονας
ΓυάλινοΓυάλινο
περίβλημαπερίβλημα
διηλεκτρικόδιηλεκτρικό
ΜονωμένοΜονωμένο
πώμαπώμα
ΕσωτερικόΕσωτερικό
μεταλλικόμεταλλικό
κάλυμμακάλυμμα
ΕξωτερικόΕξωτερικό
μεταλλικόμεταλλικό
κάλυμμακάλυμμα
ΜεταλλικήΜεταλλική
αλυσίδααλυσίδα

Τρόποι φόρτισης επίπεδου πυκνωτήΤρόποι φόρτισης επίπεδου πυκνωτή
-- -- - - -- - -
-- - - - -- - - -
-
-
-
-
++ ++ + ++ + ++ ++++ ++
- - - - - -- - - - - - -- --
α. Με επαγωγήα. Με επαγωγή
- - - - - -- - - - - - -- --
------------------------------------++ ++ + ++ + ++ ++++ ++++++++++++++++

β. Με πηγήβ. Με πηγή
Συμβολισμός επίπεδου πυκνωτήΣυμβολισμός επίπεδου πυκνωτή
++++++
------

Χωρητικότητα πυκνωτήΧωρητικότητα πυκνωτή
σταθ.....
V
Q
V
Q
V
Q
==
3
3
=
2
2
=
V
Q
C =
ΧωρητικότηταΧωρητικότητα ((C)C) ενός πυκνωτήενός πυκνωτή
ονομάζεται το μονόμετρο μέγεθοςονομάζεται το μονόμετρο μέγεθος
που ισούται με το σταθερό πηλίκοπου ισούται με το σταθερό πηλίκο
του φορτίου (του φορτίου (Q)Q) προς την τάση (προς την τάση (V)V)
του πυκνωτή.του πυκνωτή.
ΈναςΈνας πυκνωτήςπυκνωτής χαρακτηρίζεταιχαρακτηρίζεται από τηναπό την
χωρητικότητάχωρητικότητά του.του.

Όταν λέμε ότιΌταν λέμε ότι ο πυκνωτής έχει φορτίοο πυκνωτής έχει φορτίο QQ,,
εννοούμε ότι ο οπλισμός με το υψηλότεροεννοούμε ότι ο οπλισμός με το υψηλότερο
δυναμικό έχει φορτίοδυναμικό έχει φορτίο ++QQ καικαι αυτός με τοαυτός με το
χαμηλότερο –χαμηλότερο –Q.Q.

Μονάδα ΧωρητικότηταςΜονάδα Χωρητικότητας
)Farad(F
V
C
ταΧωρητικότη 11 =→
Άλλες μονάδες (υποδιαιρέσεις)Άλλες μονάδες (υποδιαιρέσεις)
11mF=10mF=10-3-3
F 1F 1μμF=10F=10-6-6
FF
1nF=101nF=10-9-9
F 1pF=10F 1pF=10-12-12
FF

Γραφικές παραστάσειςΓραφικές παραστάσεις
C
Q
C=σταθ.
C
V
Q
V
C=σταθ.
φ
εφφ=C

Χωρητικότητα πυκνωτή μεΧωρητικότητα πυκνωτή με
διηλεκτρικό.διηλεκτρικό.
0C
C
ε = εε = διηλεκτρική σταθερά του υλικού= διηλεκτρική σταθερά του υλικού
μεταλλικό
φύλλο διηλεκτρικό
πυκνωτής με διηλεκτρικό
οπλισμοί
σύρματα
σύνδεσης
πλαστικό
κάλυμμα
αλουμίνιο
διηλεκ-
τρικό
σύνδεση
(-)
σύνδεση
(+)
μεταλλικό
φύλλο

Χωρητικότητα επίπεδου πυκνωτήΧωρητικότητα επίπεδου πυκνωτή

S
εC 0=0
00 εC
S
εεC ==

Χωρίς διηλεκτρικόΧωρίς διηλεκτρικό
((κενό ή αέρας)κενό ή αέρας)::
Με διηλεκτρικόΜε διηλεκτρικό
(μονωτικό) υλικό(μονωτικό) υλικό::
Διηλεκτρική σταθερήΔιηλεκτρική σταθερή
μονωτικού υλικούμονωτικού υλικού::
1≥= ε
C
C
ε
0

Ηλεκτρική (Δυναμική) ενέργειαΗλεκτρική (Δυναμική) ενέργεια
πυκνωτήπυκνωτή
C
Q
V.CV.QU
2
2
2
1
2
1
2
1
===

Ομογενές ηλεκτρικό πεδίοΟμογενές ηλεκτρικό πεδίο

V
E =
 .q.E.FWAB ==
V.qWAB =
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
++QQ --QQ
A B
V

E

F


Ένας γήινος πυκνωτής
ΠροβολήΠροβολή pptppt με κεραυνούς.με κεραυνούς.
Ο μικρότερος πυκνωτής που έχει φτιαχτεί.

Είδη πυκνωτώνΕίδη πυκνωτών
Α. Πυκνωτές αέραΑ. Πυκνωτές αέρα

Β. Πυκνωτές με στερεά διηλεκτρικάΒ. Πυκνωτές με στερεά διηλεκτρικά

Γ. Ηλεκτρολυτικοί πυκνωτέςΓ. Ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές

ΠαρατηρήσειςΠαρατηρήσεις
 Όσο ο πυκνωτής είναιΌσο ο πυκνωτής είναι
συνδεδεμένος με την πηγή διατηρεί τηνσυνδεδεμένος με την πηγή διατηρεί την
τάσητάση που υπάρχει στα άκρα τηςπου υπάρχει στα άκρα της
πηγής, ότι αλλαγές αν γίνουν στονπηγής, ότι αλλαγές αν γίνουν στον
πυκνωτή.πυκνωτή.
 Όταν ο πυκνωτήςΌταν ο πυκνωτής αποσυνδεθείαποσυνδεθεί
από την πηγήαπό την πηγή έχει ήδη φορτιστεί μεέχει ήδη φορτιστεί με
φορτίοφορτίο που τοπου το διατηρείδιατηρεί, ότι αλλαγές, ότι αλλαγές
αν γίνουν στον πυκνωτή.αν γίνουν στον πυκνωτή.

Εύρεση στοιχείων πυκνωτήΕύρεση στοιχείων πυκνωτή
ΦορτίοΦορτίο ΤάσηΤάση ΧωρητιΧωρητι
κότητακότητα
ΈντασηΈνταση ΕνέργειαΕνέργεια
ΑρχικάΑρχικά QQ00 VV00 CC00 EE00 UU00
ΤελικάΤελικά
(σταθερή(σταθερή
τάση)τάση)
VV00
(σταθερό(σταθερό
φορτίο)φορτίο)
QQ00 22VV00 EE00 22UU00
2
0Q
Α. Απομάκρυνση οπλισμώνΑ. Απομάκρυνση οπλισμών
(με διπλασιασμό της απόστασής των)
2
0U
2
0C
2
0E
2
0C

Β. Τοποθέτηση διηλεκτρικούΒ. Τοποθέτηση διηλεκτρικού
(με διηλεκτρική σταθερά ε)
ΦορτίοΦορτίο ΤάσηΤάση ΧωρητιΧωρητι
κότητακότητα
ΈντασηΈνταση ΕνέργειαΕνέργεια
ΑρχικάΑρχικά QQ00 VV00 CC00 EE00 UU00
(σταθερή(σταθερή
τάση)τάση)
εε..QQ00 VV00 εε..CC00 EE00 εε..UU00
(σταθερό(σταθερό
φορτίο)φορτίο)
QQ00 εε..CC00ε
V0
ε
E0
ε
U0

Ερωτήσεις κατανόησηςΕρωτήσεις κατανόησης

1. Ανάμεσα στους δύο οπλισμούς ενός πυκνωτή
μπορεί να υπάρχει
α. μέταλλο.
β. μονωτικό υλικό.
γ. σίδηρος.
2. Οι πυκνωτές αποθηκεύουν
α. ηλεκτρόνια.
β. πρωτόνια.
γ. νετρόνια.

3. Αν φορτίσουμε έναν πυκνωτή με μια μπαταρία
1,5V, τότε η διαφορά δυναμικού ανάμεσα στους
οπλισμούς του πυκνωτή θα είναι
α. 0V. β. 1,5V. γ. 3V.
4. Συνήθως οι πυκνωτές αέρα χρησιμοποιούνται
α. στα ραδιόφωνα.
β. στα ρολόγια.
γ. στις κεραίες.

5. Η εφεύρεση που αναφέρεται στον πρώτο πυκνωτή
ήταν
α. η μηχανή Βίμχουρστ.
β. η φιάλη Kleist.
γ. η φιάλη Leyden.
6. Το φλας μιας φωτογραφικής μηχανής υποστηρίζεται
από
α. μια μπαταρία.
β. έναν πυκνωτή.
γ. ένα μετασχηματιστή.

7. Η κύρια διαφορά ανάμεσα σε έναν πυκνωτή και
μια μπαταρία είναι ότι
α. ο πυκνωτής μπορεί να αποθηκεύσει περισσότερα
ηλεκτρόνια από μια μπαταρία.
β. ο πυκνωτής μπορεί να αποθηκεύσει το ίδιο φορτίο
με μια μπαταρία, αλλά σε μικρότερο χώρο.
γ. o πυκνωτής μπορεί να εκφορτιστεί γρηγορότερα
από μια μπαταρία.
8. Η μονάδα μέτρησης της χωρητικότητας ενός
πυκνωτή στο SI είναι
α. Volt. β. Coulomb. γ. Farad.

6.πυκνωτές

More Related Content

What's hot

Similar to 6.πυκνωτές

More from etsiakos

Recently uploaded

6.πυκνωτές