Kondansatörler bilan tajriba yoshlar ilmiy-texnik markazi hisoblanadi. Qisqacha nazariya

Bolalar uchun antipiretiklar pediatr tomonidan belgilanadi. Biroq, bolaga dori darhol berilishi kerak bo'lgan isitma uchun favqulodda yordam ko'rsatish hollari mavjud. Keyin ota-onalar mas'uliyat olib, antipiretik preparatlarni qo'llashadi. Chaqaloqlarga nima berish mumkin? Qanday qilib kattaroq bolalardagi haroratni pasaytira olasiz? Qaysi dorilar eng xavfsiz?

Yaqin o'tmishda, biz tushunib etdik va endi band bo'lsin kondansatörler.

Kondansatkich   zaryadlash va energiyani to'plash uchun qurilma elektr maydoni   . Strukturaviy ravishda ikkita Supero'tkazuvchilar va dielektrikdan tayyorlangan "vakuum", gaz, suyuq, organik yoki noorganik qattiq bo'lishi mumkin. Birinchi mahalliy kondansatörler (shisha idishlar folga bilan yopilgan) 1752 yilda M. Lomonosov va G. Rixman tomonidan ishlab chiqarilgan.

Kondensatorda nima qiziqarli bo'lishi mumkin? Ushbu maqolada ishlashni boshlaganimda, men bu ibtidoiy tafsilot haqida hamma narsani to'plashim va umumlashtirishim mumkin deb o'ylardim. Ammo biz kondansatör bilan tanishganimizdan keyin bu erda yashirincha yashirilgan barcha sirlarning va mo''jizalarning yuzinchi qismini aytish mumkin emasligini tushunib etdim.

250 yildan ortiq Capacitor, lekin u eski bo'lish niyati yo'q bor .. Bundan tashqari, 1 batareyalar yoki yonilg'i hujayralari bir kilogramm ortiq "oddiy oddiy capacitor" do'konlari kam energiya, kg, lekin yana hokimiyatni rivojlanayotgan esa ular, uni berish tezroq qodir. - kapasitörün tez to'lash bilan optik yurishi va Çarpıştırıcısı'nda bilan flesh uyarılmış lazer, masalan, yuqori elektr puls olishingiz mumkin. Demak, har qanday asbobda kondansatörler bor, shuning uchun yangi kondansatörleriniz bo'lmasa, tajribalar uchun u erdan boşaltabilirsiniz.

Kondansatkichni zaryadlash   uning plitalarining birining zaryadining mutlaq qiymati hisoblanadi. U cho'pni o'lchagan holda va keraksiz (-) yoki yo'qolgan (+) elektronlar soniga mos keladi. 1 marjonlarni yig'ib olish uchun sizga 6241509647120420000 elektron kerak. Vodorod pufakchasida bir boshning o'lchami taxminan bir xil.

Elektrodda yig'imlarni to'plash qobiliyati ularning o'zaro qarama-qarshiliklari bilan cheklanganligi sababli, ularning elektrodga o'tishi cheksiz bo'lmaydi. Har qanday saqlash kabi, kondansatör ham yaxshi aniqlangan quvvatga ega. Shunday qilib, elektr quvvati. Faradalar va maydoni bilan bir tekis kondansatör bilan o'lchanadi S(Har biri) masofadan turib joylashadi g, imkoniyatlarSε 0 ε / g   (bilanS >> g), qaerda ε   - nisbiy ruxsat beruvchi, vaε 0 =8,85418781762039 * 10 -12 .

Kondansatörün kapasitansı ham q / U, qaerda q   - musbat elektrodning ish haqi, U   - plitalar orasidagi voltaj. Quvvatlash quvvati kondansatörün geometrisine va dielektrik dielektrik sabitine bog'liq va plitalar zaryadidan mustaqil emas.


zaryadlangan dirijyor yilda ayblovlar imkon qadar bir-biridan tarqatish uchun harakat, va shuning uchun kapasitörün qalinligi va suv yuzasida benzin bir film kabi metall sirt qatlami, emas. Agar ikkita kondansatör kondansatör tashkil etilsa, bu ortiqcha to'lovlar bir-biriga qarama-qarshi yig'iladi. Chunki kondansatörün deyarli barcha elektr maydoni plitalari orasida joyga jamlanganda bo'ladi.

Har bir plastinkada to'lovlar qo'shnilarning yo'lidan chiqmaslik uchun taqsimlanadi. Va ular juda keng joylashgan: 1 mm plitalar orasida masofa bilan havo kondensator, 120 V zaryadlangan, elektronlar o'rtasidagi o'rtacha masofa atomlar orasidagi masofa (0.1-0.3 nm) dan ming barobar katta 400 dan ortiq nanometr, deb, va bu millionlab sirt atomlarining faqat bitta (yoki etishmayotgan) elektronga ega bo'lishini anglatadi.

Agar masofani kamaytirish   plitalar orasidagi tortishish kuchi kuchayadi va shu zo'riqish bilan plitalar ustida ishlaydigan chastotalar zichlashtiriladi. Imkoniyatlar oshadi Kondansatör. Leydining van Moushenbrok universiteti professori shubha qilmagan. U (1745 yilda nemis ruhoniy von Kleist tomonidan yaratilgan) qalin-devor bilan shisha birinchi capacitor dunyoni, ingichka shisha bankani o'rniga. U uni to'ldirib, unga tegdi va ikki kundan so'ng, frantsuz shohligi unga va'da qilgan bo'lsa-da, tajribani takrorlashga rozi bo'lmasligini angladi.

Agar plitalar orasidagi dielektrikni qo'ysak, uni polarizatsiya qiladilar, ya'ni ular turli xil ayblovlarni o'z ichiga oladi. Bu plitalar yaqinlashganidek, xuddi shunday ta'sirga ega bo'ladi. Yuqori nisbiy ruxsat beruvchi dielektrik yaxshi elektr maydon tashuvchisi sifatida qaralishi mumkin. Lekin hech tashuvchisi mukammal emas, shuning uchun, biz mavjud ustiga ajoyib izolyatsiya qo'shdik baribir, faqat sig'im kamayadi. Imkoniyatlarni oshirish faqat dielektrik qo'shsangiz (yoki undan ham yaxshi - o'tkazgich) o'rniga   mavjud bo'lgan, ammo kichik e ga ega.

Dielektrda deyarli hech qanday to'lov yo'q. Ularning hammasi ham kristalli panjarada, ham molekulada polar (dipollarni ifodalovchi) yoki yo'q. tashqi maydon, hozirgi dielektrik unpolarized bo'lmasa dipol va bepul ayblovlar va dielektrik tarqalib tasodifiy o'zini-joy ruxsat berilmaydi. elektr maydonida u polarizatsiyalanadi: dipollar maydon bo'ylab yo'naltiriladi. Ko'pgina molekulyar dipollar mavjudligi sababli, ular yo'naltirilganda, dielektrik ichidagi qo'shni dipolalarning ortiqcha va kamchiliklari bir-birini bartaraf etadi. Faqat yuzaki to'lovlar kompensatsiya qilinmaydi - bir sirtda - ikkinchisida, ikkinchisida. Tashqi maydonda bepul to'lovlar ham ketadi va alohida.

Bu holatda turli polarizatsiya jarayoni turli stavkalarda yuzaga keladi. Bir narsa - elektron qobiqlarning ko'chishi deyarli yuzaga keladi, boshqa narsa - molekulalarning aylanishi, ayniqsa katta, uchinchisi - bepul to'lovlarning ko'chishi. Oxirgi ikki jarayon, aniqki, haroratga bog'liq va suyuqliklar qattiq moddalarga qaraganda ancha tezroq ketadi. Dielektrik isitilsa, dipollar aylanadi va zaryad migratsiyasi tezlashadi. Agar maydon o'chirilgan bo'lsa, dielektrikning depolarizatsiyasi birdaniga ham sodir bo'lmaydi. Termal harakat molekulalarni boshlang'ich xaotik holga keltirmaguncha kutilmagan vaqtga to'g'ri keladi. Shuning uchun, kutupluluğun yuqori frekanslı sifatida o'zgargan kondansatörler uchun faqat nonpolar bo'lmagan dielektrikler: floroplastik, polipropilen.

Agar siz zaryadlangan kondansatörünüzü sökdükten keyin (plastik pense), energiya har qanday joyga ketmaydi va LED yonib sönmeyecektir. Agar uni kondansatgichga o'rnatilsa, uni o'chirib qo'yadi. plastinka dan zaryad demontaj erda hali ham emas, va kuchlanish quvvati pasaydi ham ortadi va endi mutlaqo portlash ayblovlarni qoplagan - u tushunarli. Kuting, bu taranglik qanday o'sib boradi, chunki energiya o'sadi? Shunday qilib, biz mexanik energiya tizimiga xabar berdik, bu plitalarning Coulombni tortib olishini yengib chiqdik. Aslida, bu xususiyat va ishqalanish tomonidan elektrlashtirish - atomlarning hajmi tartibi masofada elektronlar qo'lga olish uchun, va shunday qilib o'nlab va voltli yuz minglab bir necha sarma kuchlanish (masalan, kimyoviy obligatsiyalar bir kuchlanish) oshirish, bir makroskopik masofada ushlab torting. Endi sintetik ko'ylagi kiyilgan paytda nima uchun zarba bermasligi tushunarli, lekin uni olib tashlanganda nima bo'ladi? Kuting, nega milliardgacha? Dekompressiya elektronlarimizni tortib olgan angstromdan milliard marta kattaroqmi? Zaryadni elektr maydonda o'tkazish ishi D ga nisbatan integral Eqga tengdir va bu E masofa kuadratik ravishda zaiflashadi. Agar ko'ylagi va burun o'rtasidagi butun dekimetrda molekulalarning ichida bir xil maydon bo'lgan bo'lsa, burunni va milliard sariqni bosish kerak.

Ushbu hodisani tekshirib olaylik - kondansatör uzatıldığında voltajın ortishi - empirik ravishda. Men oddiy dasturni yozdimVizual Asosiy bizning kontrollerimizden ma'lumot olish PMK018 va ularni ekranga chiqaring. Umuman olganda, biz bir tekisda folga bilan qoplangan va o'lchash moduliga etaklaydigan paychalarni lehim bilan to'ldirgan 200x150 mm hajmdagi tekstolit plitasini olamiz. Keyin ulardan bittasini izolyatorga qo'yamiz - qog'oz varag'i va ikkinchi plastinka bilan yopamiz. Plitalar mahkam o'rnashmaydi, shuning uchun ularni bulg'or qalamchasining tanasiga bosamiz (agar siz qo'lingiz bilan qo'lingizni bosib qo'ysangiz, buzilib ketishingiz mumkin).

O'lchov sxemasi oddiy: potansiyometrR.1 biz kondansatgichga qo'llaniladigan voltani (bizning holatda bu 3 volt) va tugmani o'rnatadiS1, uni kondansatöre beslemenize yoki ta'minlashga xizmat qiladi.

Shunday qilib, tugmachani bosing va qo'yib yuboring - biz chap tomonda ko'rsatilgan grafikni ko'rib chiqamiz. Kondensator osiloskopning kirishidan tezda chiqariladi. Endi biz oqim vaqtida plitalarga bosimni kamaytirishga harakat qilamiz - grafadagi eng yuqori kuchlanishni ko'rib chiqamiz (o'ngda). Bu faqat kerakli effekt. capacitor ortadi plitalar orasidagi masofa, hajmi kamayadi va shuning capacitor ko'proq tez evakuatsiya qilish boshlanadi.

Men jiddiy o'ylab bo'ldi So'ngra .. Men biz ular plitalari kengaytirish da kuchlanish oshirish va zaryad bir xil bo'lsa, biz aslida ikki kapasitörler, ularning plitalari ustida bir surish olish va maksimal bo'linishi nuqtada mumkin, Axir ... Bir buyuk ixtiro arafasida, deb o'ylayman zaryadni statsionar kondansatgaga uzatish. Keyin plitani joyga qaytarib, boshqa kondansatörü bir-biriga bostirib, xuddi shu tarzda takrorlang. Nazariy jihatdan har ikki kondansatördeki kuchlanish har bir davrda ma'lum bir vaqt ichida o'sadi. Elektr generatori uchun ajoyib g'oya! Shamol tegirmonlari, turbinalar va shunga o'xshash narsalar uchun yangi dizaynlarni yaratish mumkin bo'ladi! Xullas, yaxshi ... qulaylik uchun siz bularning barchasini qarama-qarshi yo'nalishda aylanadigan ikkita diskda joylashtirishingiz mumkin. Oh, bu nima ... ugh, bu maktab elektro-tuman mashinasi! :(

Jenerator sifatida u ildiz otib chiqmadi, chunki bunday shtamm bilan shug'ullanish noqulay. Ammo nanotexnologiyada hamma narsa o'zgarishi mumkin. nanoyapılarda magnit hodisalar elektr ancha zaif hisoblanadi, va molekulyar elektrostatik mashina juda mashhur bo'lishi mumkin, shuning uchun, biz ko'rgan kabi, u erda elektr maydon, u, katta.

Quvvatni energiyani saqlovchi sifatida

Eng kichik kondansatörün energiyani juda oson depoladığından ishonch hosil qiling. Buning uchun biz shaffof bo'lishimiz kerak lED   qizil chiroq va doimiy oqim manbai (9 voltli batareyani qila oladi, ammo agar kondansatörün nominal voltajı ruxsat berilsa, undan ko'p qilish yaxshidir). Tajriba kondansatörü zaryad qilish va undan keyin LEDni ulash (kutupluluğu unutma) va u yonib-o'chib turganda tomosha qilishdir. Qorong'i xonada o'nlab pikofaradalarda kondansatorlardan ham chiroq paydo bo'ladi. Bu yuz million fotonlar chiqaradigan yuz million elektron. Biroq, bu chegara emas, chunki inson ko'zlari juda zaif nurni sezishi mumkin. Men kamroq konkrajli kondansatör topmadim. hisob mikrofarad minglab ketdi bo'lsa, LED shafqat bor, lekin uning o'rniga qisqa tutashuv metall buyumlar da capacitor bir uchqun ko'rish uchun - energiya kapasitördeki borligi aniq dalil.

zaryadlangan kapasitörün energiya ko'p potentsial mexanik energiyaga kabi muomala - siqilgan bahor energetika, bekor yuk yoki suv bosh tank balandligi (bir kuch halqa, aksincha, shunga o'xshash kinetik hisoblanadi). Kondensatorni energiya tejash qobiliyati uzilishdan uzoq vaqt davomida uzluksiz ishlaydigan qurilmalarni qisqa muddatli tomchilar bilan ta'minlaydi - soatdan tramvaygacha.

capacitor ham silkinib, tebranish, tovush, radio to'lqinlar yoki elektr Fikrlash nurlanishi orqali hosil "deyarli abadiy», energiya saqlash uchun ishlatiladi. Bu kabi zaif manbalardan to'plangan energiya uzoq vaqtdan keyin simsiz sensorlar va boshqa elektron qurilmalar ishlashga imkon beradi. Ushbu tamoyil kam energiya sarflaydigan qurilmalar uchun (barmoq izlari kabi) abadiy "barmoq" akkumulyatoriga asoslangan. holda u capacitor 500 va osilatörü MF hisoblanadi., 10 180 miliwatt 4-8 Hz bepul quvvati bir chastota bilan uning qachon tebranishlarini olg'a surdi. Generatorlar yurak kabi zaif tebranish kapasitördeki energiya yönlendirebilen piezoelektrik nanoprovodkov asosida ishlab chiqilgan, erga poyabzal tag va tebranish texnik uskunalar boshlandi.

Erkin energiyaning yana bir manbai inhibisyondur. Odatda, avtomobil frenlenirken, energiya issiqlikka boğulur va bundan keyin ham saqlanishi mumkin va keyin overclock uchun ishlatiladi. oldini oladi va muhim yonilg'i iste'mol va atmosferaning chiqarish ifloslanishi olib keladi, har bir stop, da tezlashtiradi jamoat transporti, uchun, ayniqsa, o'tkir, bu muammo. "Ekobus" yaratilgan "Klein" tomonidan 2010 yilda Saratov viloyatida - disklar tormoz energetika, 40% energiya iste'molini kamaytirish - ajoyib elektr "motor-g'ildirak" va supercapacitors bilan eksperimental avtobus. Bu erda "Energiya-Buran" loyihasida ishlab chiqilgan materiallar, xususan, uglerod folgai qo'llaniladi. Umuman olganda, SSSRda tashkil etilgan ilmiy maktab tufayli Rossiya elektrokimyoviy kondansatkichlarni ishlab chiqarish va ishlab chiqarish sohasida dunyodagi etakchi kompaniyalardan biri hisoblanadi. Misol uchun, Elton mahsulotlari 1998 yildan buyon chet elda eksport qilinmoqda, va yaqinda ushbu mahsulotlarni ishlab chiqarish Rossiya kompaniyasining litsenziyasi ostida AQShda boshlangan.

Zamonaviy kondansatkichning hajmi (2 ta farishta, chapdagi fotosurat) butun dunyo miqyosidan minglab marta ko'p. Ular 40 ta marjonlarni elektr zaryadini saqlash imkoniyatiga ega!

Ular, odatda, (shrin kuchli bas insultlar da) mashina simi bo'yicha qaragan yuk kamaytirish va tufayli katta sig'im kapasitörün barcha on-kengashi tarmog'ida yuqori chastota shovqin bostirish uchun, avtomobil audio tizimlarida ishlatiladi.

Lekin (o'ng rasm) elektronlar uchun Sovet "bobo ning magistral" shunday keng emas, balki 40,000 voltli (kapasitörün qisqa tutashuvi barcha shu thumb himoya qilish uchun chinni kosani e'tibor bering) tarangligini bardosh. Bu "elektromagnit bomba" uchun juda mos keladi, unda kondansatör mis quvuriga tushadi, bu ayni paytda portlashdan tashqarida siqiladi. Radio qurilmalarini o'chirib yuboradigan juda kuchli elektromagnit nabz chiqadi. Aytganday, yadro portlashi, an'anaviy farqli o'laroq, shuningdek, yana capacitor uran yadro o'xshash urg'u elektromagnit puls turibdi. Aytgancha, bunday kondansatgichni taroqdan statik elektr bilan to'g'ridan-to'g'ri olish mumkin, faqat to'liq voltaja zaryad qilish uchun juda ko'p vaqt kerak bo'ladi. Biroq, Van Mushenbrockning achinarli tajribasini juda og'irlashtiradigan bir shaklda takrorlash mumkin bo'ladi.

Agar siz sochlarga bulg'an qalamini (taroq, balon, sintetik ichki kiyim va h.k.) surib qo'ysangiz, unda LED yonib ketmaydi. Buning sababi shundaki, elektron (plastmassadan olingan) elektronlarning plastmassa yuzasida har bir nuqtasiga yopishtirilgan. Shu sababli, biz LEDning ba'zi elektronga chiqishi bilan birga boshqalar ham shoshma-shosharlik qila olmaydi va LEDning yalang'och ko'zi uchun kerakli oqimni yarata olmaydi. Yana bir narsa, agar siz jarimalarni kalendandan kondensatorga o'tkazsangiz. Buning uchun kondansatörü bir çıkışta oling va sochlar haqida keyin, keyin kondansatörün erkin chiqishi haqida föy quduqni o'chirish. Nima uchun uni silamoqdasiz? Tutqichning butun yuzasidan elektronlar hosilini maksimal darajada oshirish uchun! Ushbu aylana bir necha marta takrorlang va LEDni kondansatgichga ulang. U yonib turadi va faqat polaritatsiya kuzatilsa. Shunday qilib, kondansatör «statik» va «oddiy» elektr dunyosi o'rtasida ko'prik bo'ldi :)

Men ushbu tajriba uchun past kuchlanishning tarqalishidan qo'rqqanim uchun yuqori kuchlanishli kondansatkich oldim, lekin bu juda chora-tadbir edi. Zaryad cheklangan bo'lsa, kondansatkich bo'yicha kuchlanish kuchlanish kuchlanish kuchidan ancha past bo'lishi mumkin. Kondensator katta kuchlanishni kichikroq qilib o'zgartirishi mumkin. Masalan, yuqori voltli statik elektr energiyasi - odatdagidek. Darhaqiqat, har qanday farq bor: 1 V yoki 1000 V manbadan bir mikrokoulomb bilan kondansatörü zaryad qilish uchun? kuchlanish keyin 1 ilgari KHAK zaryad odnovoltovogo elektr ta'minoti kuchlanish yuqorida oshirish emas, shuning uchun keng bu Kondansatör (masalan, uning sig'imi 1 microfarad dan yuqori bo'ladi) bo'lsa, u hech qanday farq. Majburiy marjonlarni cheklamasangiz, yuqori kuchlanishli manbadan ular ko'proq ishlashni xohlaydilar. Ha, va kondansatör terminallerine ajratilgan termal kuch katta bo'ladi (va issiqlik miqdori bir xil, tezroq chop etiladi, shuning uchun kuch katta).

Umuman olganda, bu tajriba uchun, 100 nF dan ortiq bo'lmagan quvvatga ega bo'lgan har qanday kondansatör mos keladi. Bu mumkin va ko'p bo'lishi mumkin, lekin LED kuchlanish uchun yetarli miqdorni olish uchun uni zaryad qilish uchun ko'p vaqt kerak bo'ladi. Ammo kondansatördeki sızıntı akımları kichik bo'lsa, LED uzoq vaqt davomida qoladi. Ushbu prinsip bo'yicha uyali telefonni nutq paytida sochlarga surishdan qayta zaryadlash uchun qurilmani o'ylash mumkin :)

Zo'r yuqori kuchlanishli kondansatkich - bu tornavida. Shu bilan birga, uning tutqichi dielektrik vazifasini bajaradi va metall tayoq va inson qo'li qoplanadi. Bilamizki, sochlar bilan tovlanadigan bulutli qalam qog'ozli qog'ozlarni tortadi. Agar sochni tornavida bilan silamoqchi bo'lsangiz, u ishlamaydi - metallda oqsillarni elektron olish qobiliyati yo'q - u qog'ozlarni tortib olmagan, bunday qilmadi. Agar avvalgi eksperimentda bo'lgani kabi, uncha katta bo'lmagan kuchlanishga ega bo'lgan tornavida bo'lsa, unda zaryadlangan qalam bilan silkitilgan bo'lsa, unda qog'oz ushlab turadi.

LED yoritgich tornavidadan yoritilgan. Fotosuratda uning chirog'i qisqartirilishi mumkin emas. Ammo - eksponatning xususiyatlarini yodda tuting - chirog'ning yo'q bo'lib ketishi uzoq vaqt (kamera qopqog'i standartlari bo'yicha). Va hozir biz yagona lingvistik-optik-matematik hodisaga guvoh bo'ldik: ko'rgazmachi kamera bilan bir xil matritsani namoyish etdi!

Biroq, nima uchun bunday qiyinchiliklar - bir xil video bor. LED yoritilganligini ko'rsatadi:

Kondansatkichlar yuqori kuchlanish bilan ishlay boshlaganda, quyidagi ta'sirlardan iborat kenar ta'siri o'z vazifasini bajarishga kirishadi. havo elektrodlari orasida joylashtirilgan dielektrik ularni asta-sekin kuchlanish, jim chiqarish sodir elektrod chetida muayyan qiymati kuchlanish, bir xususiyati shovqin tomonidan aniqlangan va qorong'uda yonmoq ko'tarib qilish bo'lsa. muhim kuchlanish dielektrik plastinka qalinligi, dam keskinliği, turi va qalinligi bog'liq va hokazolar. Dielektrik, oliy Cr bolgan. Masalan, dielektrik dielektrik kattaligi yuqori bo'lsa, pastki dielektrik kattaligi ancha yuqori. plitalari chetiga asta-sekin, yuqori qarshilik materiallar elektrodlar qirralarning orqali kuchlanish tushib biri boshiga kuchlanish kamayib bilan bir hudud da yaratish, plitalari qirralarning off qirralarning yumaloq haqida izolator contasına qalinlashadi, yuqori dielektrik kuch bilan dielektrik ichida ko'milgan dam ta'siri chet elektrod kamaytirish uchun bir nechta ketma-ketliklarga aylantiradigan kondanser.

Shuning uchun elektrostatikaning asoschi otalari sevgan, elektrotlar oxirida to'plar bor edi. Bu esa, dizayner chipi emas, balki havoga to'kilgan oqimni kamaytirishning bir usuli. Borish uchun boshqa joy yo'q. Agar to'pning yuzasida bir necha maydonning egri kamayib ketgan bo'lsa, qo'shni bo'laklarning egri muqarrar ravishda ortadi. Bu erda, bizning elektrostatik holatlarimizda, sirtdagi o'rtacha va maksimal egri juda muhim, bu esa, albatta, to'p uchun juda kam.

Hmm .. lekin agar tananing salohiyati zaryadni to'plash qobiliyati bo'lsa, unda u ijobiy va salbiy to'lovlar uchun juda farq qiladi. vakuum bir sharsimon kapasitör tasavvur qiling ... yurak elektr o'simliklar va Gigawatt-soat ayamaydigan, salbiy uni zaryadlash (bu! nima yaxshi fikr tajriba bo'ldi) ... lekin bir nuqtada ortiqcha elektronlar ular faqat haqida tarqatib boshlaydi shunchalik bu to'p bo'ladi barcha vakuum, bunday elektrodgativ tor doirada bo'lish emas. Ammo ijobiy ayblov bilan bu sodir bo'lmaydi - elektronlar, ularning qanchasi oz qolsa ham, kondensatorning kristalli to'rlaridan hech qochib ketmaydi.

Nima bo'ldi, ijobiy salohiyat ancha salbiymi? Yo'q! elektronlar, chunki aslida u erda bizning o'z-o'zini bag'rikenglik uchun emas edi, va atomlarning ulanish uchun, va ularning har qanday sezilarli mutanosib holda, kristall panjaralari ijobiy ionlari Coulomb yoqtirmaslik tuproqqa bir zumda tarqaldi beradi zirhli capacitor bo'ladi :)

Aslida, bir o'rta elektrod holda, kapasitörün sig'im "yakka yarmi" juda kichik: 2 mm diametrli va uzoq 1 m sim elektr sig'im yolg'iz parcha PF va butun dunyo 10 - 700 mikrofarad.

Plitalarning o'lchamlarini aniq o'lchash asosida fizikaviy formulalar yordamida uning imkoniyatlarini hisoblash mutlaq standart darajasini yaratish mumkin. Shunday qilib, mamlakatimizda eng aniq kondansatörler ishlab chiqarilmoqda, ular ikki joyda joylashgan. Davlat standartiGET 107-77    ichkarida FGUP SNIIM   va 4-, qo'llab-koaksial silindir shaklida, kapasitörlerin iborat bo'lib, sig'im kam 0 dan bir xato bilan mos yozuvlar (10 PF) bilan kapasitör isbot olib konteyner solishtirsa yorug'lik tezligi va uzunligi va chastota birliklarining, balki yuqori chastotali Kapasitörlü karşılaştırıcı yuqori aniqlik bilan hisoblab chiqilgan , 1-100 MGts chastotalaridagi 01% (foto chapda).

Energiya sohasida dunyodagi birinchi kondansatör ishlatish Pavel Nikolayevich Yablochkov U 1877-yilda Lomonosovning kondensatorlarini soddalashtirdi va ayni paytda zarbani va folga suyuqlik bilan almashtirdi va banklarni parallel ravishda bog'ladi. U Yevropani egallagan innovatsion lampalar ixtirochisiga emas, balki kondansatkichlarga taalluqli qator patentlarga ham egalik qiladi. Yablochkov kondensatorini tuzlangan suvni o'tkazuvchi suyuqlik sifatida va bir idish sifatida - shisha idishli sabzavotlardan foydalanib yig'ishga harakat qilaylik. Ishlab chiqarish hajmi 0,42 nF edi. Kavanozni katta maydonga ega va ko'p marta kamroq qalinlikda bo'lgan plastik to'rva bilan almashtiring - bu quvvat 85,7 nFga etadi. (Birinchidan, sumkani suv bilan to'ldiring va qochqin oqimlari mavjudligini tekshiring!) Kondansatör ishlaydi - siz hatto LEDni yonib turishini ham beradi! Shuningdek, u o'z vazifalarini elektron tizimlarda muvaffaqiyatli bajaradi

hozirgi galma qo'shimcha yo'qotishlarni olib kelishi mumkin elektrod va dielektrik yopishqoq agenti o'rtasida tanitish oldini olish uchun zarur bo'lib, metall elektrod, dielektrik atrofida mahkam bo'lishi mumkin. Shuning uchun hozirgi vaqtda asosan metall, kimyoviy yoki mexanik tarzda dielektrik (shisha) ustiga biriktiriladi yoki unga qattiq siqilgan (mika) qoplamalar sifatida ishlatiladi.

Mika o'rniga, siz turli xil dielektrlardan foydalanasiz. O'lchovlar (teng darajada qalinligi dielektrlari uchun) havoga yaqinlashganini ko'rsatdiε   eng kichik, floroplastikaning ko'pligi, silikonning miqdori ko'proq va mika ham ko'proqdir va zirkonat titanat tarkibida u juda katta. Florinli elektronlar bilan mahkam yopishtirib florokarbon zanjirlar aytish mumkin va faqat oz farq mumkin, albatta, - - u erda ham atom elektronga atomi dan hech qayerga sakrab Bu qanday fan va bo'lishi kerak ekan.

Supero'tkazuvchilar elektr quvvati - bu jismoniy miqdori, u o'tkazgichga etkazilgan zaryadning salohiyatiga nisbati bilan tengdir:

bu erda C - Supero'tkazuvchilar elektr quvvati, q - elektr miqdori (zaryad) va j - bu salohiyatdir. Elektr quvvati o'tkazgichning o'ziga xos xususiyati bo'lib, uning shakli va o'lchamlariga bog'liq. Geometrik jihatdan bunday konduktorlarning lineer o'lchamlari bilan bevosita proportsional bo'lgan imkoniyatlar mavjud. Kapasitans Supero'tkazuvchilar atrofidagi muhitning dielektrik sig'imi bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Supero'tkazuvchilar materiallardan birortasi ham, ichakning ichidagi bo'shliqlar ham mavjud emas. Buning sababi shundaki, ayblovlar faqat konduktorning tashqi yuzasida taqsimlanadi.

, Ya'ni, uning men tumor hisobot, men volt ayblovning salohiyatga ega bo'lgan imkoniyatlar o'tkazgichlari - si elektr quvvatini birligi farada qabul

Supero'tkazuvchilar yaqinida boshqa organlar mavjud bo'lsa, u holda uning elektr quvvati bir xil, lekin bitta o'tkazgichda bo'ladi.

bunday shaklga ular qarama-qarshi va bir xil ayblovlar hisobot qachon ular tomonidan ishlab chiqarilgan elektr maydon deyarli butunlay joyga jamlanganda, yaratgan, deyiladi yoğuşturucuyu modulli deb bir-biriga bunday munosabat qarindoshi bo'lgan ikki o'tkazgichlar tizimi. Kondensatorning quvvati quyidagi nisbat bilan aniqlanadi:

bu erda q - kondansatör plaklarından birining, kondansatör plitalari orasidagi potensial farq yoki kuchlanish.

a) to'g'ri kondensatorni ko'rib chiqing:

Kondensator plitalari orasidagi potentsial farqni nazarda tuting

Keyin elektr quvvati ta'rifi quyidagicha :.

Yassi kondansatör plitalari orasidagi dala quvvati ikki plastinada hosil bo'ladi va quyidagicha:

Yassi kondansatör plitalari orasidagi potentsial farqni hisoblaymiz:

Nihoyat, tekis, bir kondansatörün kapasitesine bo'yicha formulalar qo'lga etiladi: .

b) silindrsimon kondansatör (masalan, bunday kondansatör plitalari orasidagi maydon silindrsimon nosimmetrik)

Dala konnektatorining ichidagi tashqi liner yarata olmaydi.


Kondansatör ichidagi maydon kuchi ichki plastinkadagi zaryad tomonidan yaratiladi va quyidagicha:

; ;

Keyin silindrsimon kondansatördeki plitalar ustida mumkin bo'lgan farq quyidagicha:

Natijada, silindrsimon kondansativning elektr quvvati: .

v) bir sferik kondansatör (bu kabi bir kondansatör plitalari orasidagi maydon global simetrisi bor) deb hisoblang.

Kondansatordagi maydon kuchlari ichki sferik plastinkadagi zaryad tomonidan yaratiladi va: teng.

Keyin sferik kondansatördeki plitalar ustida mumkin bo'lgan farq:

Natijada, sferik kondansatörün elektr kapasitansı quyidagilar: .

Balistik galvanometr kichik tezkor oqim miqdorini o'lchash uchun asbobdir. Uning qurilma qurilma normal qurilma magnetoelectric tizimi bilan bir vaqtga to'g'ri keladi, lekin ko'char ramka inertsiya katta lahzani ega va unga qisqa joriy puls ramka orqali oqib esa moment ramka orqali joriy intensivligi mutanosib kuchlarini bajaradi: ~ M I (bu vaqtda joriy oqimi bo'lishi kerak kvadratning osilishlari davridan ancha kam). aylanish harakati dinamikasi asosiy tenglamasi ko'ra: lekin keyin buyon ramkaning burchak momentum ya'ni vaqt nisbatan, zaryad qutisiga keyin o'tgan soni joriy ajralmas mutanosib bo'ladi: ~ q,: I- ramkaning faoliyatsizlik moment, uning burchak tezligini w-.

Galvanometr ignasi birinchi yirik deviatsiya harakat boshida kvadratning maksimal burchak tezligiga proportsionaldir, bu mexanik energiya tejash qonunidan kelib chiqadi:   , qaerda: k - doimiy koeffitsient, j max - ramkaning maksimal burilish burchagi.

Natijada, galvanometrning o'qining eng katta o'zgarishi n ° m maxmax max yoki qaerda: A galvanometrning ballistik sxemasi.

doimiy ma'lum haq orqali uzatiladi ballistik galvanometr aniqlash uchun, masalan, bir salohiyati farq U uchun zaryadlangan galvanometr ma'lum sig'im kapasitörün orqali zaryadsizlanishi va (bir miqyosda bo'linmalari n soni) galvanometr ning burilish aniqlash etiladi. Bu holatda ballistik sobit tengdir: .

Tuzatish


  Voltmetr kuchlanish kaliti

C md C 1 C 2 3

1-rasm. Laboratoriya stendining ko'rinishi.

E'tibor bering! Stend 12 voltli shahar manbai bilan ishlaydi, yig'ilgan o'chiruvchi o'qituvchi yoki laboratoriya bo'yicha mutaxassis tomonidan tekshirilishi kerak, undan keyin kuchlanish manbai yoqilishi mumkin. Agar ish yorug'lik belgisi bilan galvanometrdan foydalansa, u 220 V tarmoqqa ulanadi va uni stendga 2-sonli terminalga kiritadi (I-rasmga qarang).

Ishni bajarish va o'lchash natijalarini qayta ishlash tartibi:

1. stend (terminallar C keV) mavjud capacitor 3 ma'lum imkoniyatlar terminallari bilan simlar ulash orqali ulash laboratoriya eshak to'plangan elektron naqsh ko'rib keyin.

2 . Kalitni chap holatiga o'rnatish orqali (kondansatör zaryadi), kuchlanish potansiyometr yordamida kondansatgichga qo'llaniladi. Volt voltmetr bilan o'lchanadi.

3 . chalg'itish galvanometr kuzatiladi (capacitor galvanometr uchun evakuatsiya qilinadi) o'ng ni va birinchi maksimal qo'yib o'lchash orqali. Natijalar 1-jadvalda qayd etilgan.

4 . Tajriba 10 marta takrorlanib, kondensator bo'yicha 1-10 volts oralig'idagi kuchlanishni o'zgartiradi.

5 . o'lchovlarning asosida abssissa chalg'itish galvanometr n chizmachilik bilan kalibrlash egri qurish va muvofiqlashtirish o'qi uchun - zaryad Q miqdori.

6 . 3-sonli terminallarga noma'lum 1-sig'imli konnektorni ulang va 1-3-moddalarda ko'rsatilgan harakatlarni uch xil kuchlanish uchun bajaring. Natijalar 2-jadvalda qayd etilgan.

7 . Xuddi shu harakatlar noma'lum S2 kondansatkichi bilan takrorlanadi.

8 . C1 va C2 ​​kondansatörlerinin ketma-ket va keyin parallel ulanishi uchun o'lchovlar amalga oshirildi. ochko 6, 7 barcha o'lchovlar, 8 (galvanometr igna yetarlicha katta og'ish berish kabi kuchlanish U, uch turli qiymatlari uchun, lekin kalibrlash egri ichida) W marta takrorlanadi.

9 . Noma'lum quvvatlarning kondansatkichlari bilan tajribalar natijasida olingan galvanometrning ko'rsatmalariga ko'ra, ularning zaryadkalari kalibrlash grafigidan aniqlanadi. Noma'lum quvvati qiymati formula bilan topilgan va 2-jadvalga kiritilgan.

10 . Har bir holatda o'rtacha quvvati topiladi:   va uni o'lchashning ildiz-o'rtacha kvadrat xatosi:

Test savollari:

1. Kondansatkichlarning parallel va ketma-ket ulanishi uchun formulani chiqaring.

2. galvanometr va galvanometr uchun haq oqimining tabiiy davri ramkani notog'ri mas'ul miqdori mutanosib edi bog'liq bo'lishi kerak?

3. Havo kondensatori manbadan olinadi va uziladi. Plitalar o'rtasida dielektrik paydo bo'lganida, bu qanday va nima uchun potentsial farq o'zgaradi?

4. Havo kondensatori doimiy quvvat manbaiga ulanadi. Plitalar orasidagi dielektrikni kiritgandan keyin kondansatkichdagi zaryad o'zgaradimi? Nima uchun?

5. Dielektrikli kondansatkich zaryadlangan manbadan quvvatlanadi va uziladi. Dielektrik o'chirilsa, tashqi kuchlar tomonidan bajariladigan ishlarni bajarish kerakmi? Nima uchun?

Adabiyot:

I. Saveliev. Fizika kursi, Moskva: Nauka., 1973-2006.

2.T.I.Trofimova. Fizika kursi, M .: Oliy maktabi, 1985-2006.

3.S.A.Skorohvatov Elektromagnetizm bo'yicha ma'ruza, M .: MIIGAiK., 2006.

№ 204 laboratoriya ishi

KIRCHHOFA QOIDALARINI TEKSHIRISH

Qurilmalar va jihozlar: o'rnatilgan tarmokli elektr inshooti bilan laboratoriya montajini va ikkita o'lchov moslamasi bilan stankani (milliammetre va voltmetr) o'z ichiga oladi.

Ishning maqsadi: 1) tarvaqaylab qo'yilgan elektr uzellarida oqim va kuchlanishlarni hisoblashning asosiy usullaridan biriga kirish. 2) Kirchhoff qoidalarini elektr oqim davri 1a da ko'rsatilgan o'rnatishda oqimlarni, EMF va kuchlanishlarni eksperimental aniqlash orqali tekshirish.

Keling, kondansatörün kapasitesinin qanday bog'liq ekanini ko'rib chiqaylik.

Kondansatör plakalarını elektrometreye ulab, A plakasını zaryad qilamiz (shakl 69, a). kapasitör plitalari orasidagi potentsial farq elektrometr tushunib yetish, yaratgan Dielektrik qo'yish - ebonit varaq D. Biz plitalar orasidagi potentsial farq kamaydi, deb ko'rish, va bu kapasitörün elektr quvvati oshdi, degan ma'noni anglatadi. Plastinkalar o'rtasida turli dielektriklar (shisha, mika) bilan dielektrlarni joylashtirish dielektrik sekinligi oshgani sayin, kondansativning sig'imini oshiradi.

Dielektrikning kondensatorning kondansatkichga ta'siri quyidagi sabablarga ko'ra sodir bo'ladi. Bu sohada bir marta dielektrik polarizlanadi (69-rasm, b), uning musbat polarizatsiya zaryadkasi plastinka A ning salbiy zaryadida joylashganki, bu uning sonini kamaytirishga tengdir. Bu esa, bu plastinka potentsialining pasayishiga va shuning uchun uning elektr quvvatini oshirishga olib keladi. Xuddi shu narsa B plitasi bilan ham sodir bo'ladi.

B plitasining B plitasiga taxminan yaqinlasha boshlaymiz, shu sababli dielektrik (havo) ning qalinligi l (ularning nisbati 67 ga qarang). Biz elektrometrenaning A plastinkasining salohiyatini pasaytirayotganini ko'rmoqdamiz. Demak, kondansativning quvvati uning dielektrining plitalari orasidagi qalinligini kamayishi bilan ortadi.

masofa ular orasida o'zgargani yo'q, shunday qilib, (Fig 69 c). A plitasining nisbatan lavha ko'chib o'tishga boshlash uchun, va boshqa mavjud bo'lgan qarshi samarali maydoni S, bir plastinka sohasida ya'ni qismi, uzaytirish (Fig. 69, d) . Bunday holatda, elektrometre plitalar orasidagi potentsial farqni pasaytiradi, va bu demakdir plitalar ishchi maydonining ortishi bilan kondansatkichning quvvati ortadi.   Buning sababi shundaki, plitalarning katta sirtlari mavjud potentsial farqlash uchun ularga katta elektr zaryadlangan.

Yassi kondansativning elektr quvvati hajmini unga ta'sir qiladigan miqdorlarga matematik qaramlik bilan topishimiz mumkin. Buning uchun formulada   biz q va o'rnini bosamiz ph 2 - ph 1   Kondansatörün kapasitesine ta'sir miqdorini o'z ichiga olgan so'zlar. Yuzaki zaryadli zichlik formulasidan, kondansatkichdagi zaryad q = sS, kuchlanish (potentsial farq) va kuchlanish o'rtasidagi munosabatlar uchun formuladan ph 2 - ph 1 = al.

Bu erda


Q va -ni almashtirish ph 2 - ph 1   elektr quvvati formulasida


yassi kondansativning sig'imi uchun formulani qo'lga kiritamiz


Yassi kondansatörning elektr quvvati uning plitalari, dielektrik dielektrik sig'imi va plitalar orasidagi masofaga teskari proportsional ravishda to'g'ridan to'g'ri proportsionaldir.   Yassi kondansatör formulasidan biz elektr sobit nomini ifodalamiz:


Katta elektr quvvati kondansatori ishlab chiqarish uchun ikkita katta plastinka kerak bo'ladi, bu amaliyotda noaniq. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun, kichik metall plitalarning to'g'ri miqdorini oling va ularni bir-biriga kirib, dielektrik (sivik) bilan ajralib turadigan ikki guruhga ulang. 68, a. Shu munosabat bilan, iflos plitalarning tashqi yuzasi "ishlamaydi" - ular elektr tokini yig'maydi. Birgalikda ular bir plastinka yuzasini hosil qiladi, shuning uchun barcha plitalar n bo'lsa, faqatgina n-1   plitalari. Bunday kondansativning imkoniyatlari haqida formula

Har bir kondansatör muayyan kuchlanish uchun baholanadi. Agar plitalar orasidagi normal holatdan yuqori bo'lsa, u holda kondansativning elektr maydoni juda yuqori bo'lib, dielektrik dipollarning bir-biridan farq qiladigan zaryadlangan zarralaridan ajrala boshlaydi. Alohida zaryadlangan zarralar kondansatör plitalari ustida zaryadlarni bartaraf etadi. Bu hodisa deyiladi buzilish   Kondansatör. Tashqi ko'rinishida u elektr plitalar ko'rinishida ko'rinadi, plitalar orasiga kirib boradi. Buzilishdan keyin kondansatör yaroqsiz holga keladi (havo tashqari).

O'zgaruvchan elektr quvvati kondansatörü yarim qavat shaklida ikkita alyuminiy plastinalar tizimidan iborat (70-rasm, a), bir-biridan havo qatlami bilan ajratilgan. Plitkalarning bitta tizimi statsionar, ikkinchisi esa eksa atrofida aylanadi. Qo'l dastasi aylantirilganda, harakatlanuvchi plitalar, ularning ishlaydigan sirtlari S va shuning uchun kondansativning sig'imi o'zgarib turadigan statsionarlar o'rtasida kiradi. Buni tajribamiz bilan tasdiqlaylik.

Kondensatorning harakatlantiruvchi plitalari elektrometrning tanasiga ulangan. Statsionar plitalarni elektrlashtirilgan tayoq bilan zaryadlash orqali kondansatkichning ishchi yuzasini o'zgartirish uchun harakatlanuvchi plitalarni aylantirishni boshlang. Elektrometr o'qidimasidan biz plitalar shakl 1da ko'rsatilgandagina o'rnatilishini aniqlaymiz. 70b, kondansatörün kapasitansı eng yuqori; agar shunday bo'lsa, qanday qilib. Shakl. 70, v, - oraliq; ammo agar shakl. 70, r, eng kichik. O'zgaruvchan quvvatlarning quvvati 30 dan 30 gacha bo'lgan elektr quvvati bilan ishlab chiqariladi 650 pF.

Vazifa 21.   Yassi ko'p plastinkali kondansatkichda 500 ta plenka mavjud. Har bir elektrodning maydoni 31,4 sm 2, ular orasidagi masofa 0,05 mm   va dielektrikni 5 marta o'lchash mumkin. Agar plitalar orasidagi kuchlanishni zaryadlagandan so'ng, kondansatörning quvvati va quvvatini va elektr maydonining kuchini aniqlang. 250 dyuym.



Kondansatkichning sig'imi uchun formuladan


uning ayblovi q = CU; q = 1.39 * 10 -6 f * 250 v ≈ 3,5 * 10 -4 k.

Kondansatkichning maydon kuchi E = U / L.


Chiqish: C = 1.39 mF; q ≈ 3,5 * 10 -4 k; E = 5 * 10 6 w / m.

Kondenser zaryadi magnit sifatida-   polarizatsiyalangan elektronlar

Har bir inson kondansatörü zaryad qilish uchun uning plitalari ustida doimiy potensial farq yaratish kerakligini biladi. Misol uchun, + va - batareyalar kondansatör plakalarına ulang. Bunday holda, elektronlar bir kondansatör plakasından boşalırlar, bunga ortiqcha ijobiy yuklarni tashkil qiladi va boshqa kondansatör plakasına oqib o'tadi va unga ortiqcha salbiy elektronlar yaratadi. Shunday qilib, kondansatörümüz zaryad qilinadi. Plitalar orasidagi masofaga qarab, ularning kattaligi va qaysi diyalektik ularni ajratadi, har bir kondansatör uning imkoniyatlari va yakuniy kuchlanish bilan tavsiflanadi. Ikkinchidan ortiq bo'lsa, kondansatkichni parchalashga olib keladi.

Lekin ma'lum shartlar asosida tekis kondensator nafaqat qattiq, balki muqobil kuchlanish bilan ham zaryadlanishi mumkin. Bundan tashqari, uni indüksiyonu mumkin. Bu amaliyotda erkin energiya ishlab chiqaruvchilarining yaratuvchilari ko'rsatdilarColer, Paul Baumann,   D. Smit   va boshqalar . Yassi kondansatörün zaryad qilinishining barcha usullari qalbida elektronlar muayyan sharoitlarda magnit yo'nalishini saqlab qolish oddiy haqiqatni anglatadi. ular magnit polarizatsiyaga aylanadi. Germaniya harbiy muhandisiColer bu elektronni bu xususiyatiga e'tibor bergan va uni erkin energiya ishlab chiqaradigan generatorni yaratishda foydalangan birinchi kishi edi. Bundan tashqari, bu kashfiyot tanlanganPaul Baumann   uni erkin energiya ishlab chiqaruvchisi, Testatika asosiga qo'ydi. Keyinchalik bu g'oya o'zining generatorlarida va amerika ixtirochisida o'z aksini topgan   Don Smith.

Hozirgacha, agar men xato qilmasam, hech kim mantiqiy tushuntirish bergani sabab, o'zgaruvchan elektromagnit maydonga joylashtirilgan tekis kondensatorning narxi qanday bo'lishi kerak. Ushbu muammoni hal etish erkin energiyani yo'qotish uchun tekis bir kondansatgichdan foydalanadigan barcha erkin energiya generatorlarining ishlashini tushunishga yordam beradi.

Magnit qutbli elektronlar

fizika boshlab barcha elektronlar magnit lahzani ega ekanligini ma'lum, shuning uchun bo'lsa dirijyor orqali miss doimiy joriy, yo'nalish harakatini olingan salohiyati farqi ta'siri ostida tasodifiy harakatga kelgan unda erkin elektronlar. Ushbu harakat bilan elektronlarning holati stabillashgan, oqimni tashkil etuvchi barcha elektronlarning magnit momentlari sinxronlashtiriladi, ya'ni. bir xil yo'nalishni olish. Shuning uchun o'tkazgich atrofida bu o'tkazgichga perpendikulyar bo'lgan doimiy magnit maydon hosil bo'ladi. Agar oqim to'xtab qolsa, elektronlar asl xaotik harakatiga qaytib, elektronlarning magnit momentlari xuddi shu yo'nalishni yo'qotadi. elektronlar magnit polarizatsiyasini yo'qotadi, shuning uchun magnit maydon o'tkazgich atrofida yo'qoladi.

Shunday qilib, elektronlarning magnit polarizatsiyasi elektronlar faqat oqim hosil qilganda va uni yo'qotganda uni yo'qotganda paydo bo'ladi.

Haqiqatan, elektronlarning oqimi yo'q bo'lib ketishi bilan, uning generatorlari magnit qutblashni saqlab qoladi deb faraz qilaylik. Bunday holda ular magnit momentlarini simning butun uzunligi bo'ylab bir-biriga jalb qiladi va polarizatsiyalangan salbiy zaryad hosil qiladi.

Yuqorida aytib o'tilgan tajribachilar elektronlar magnit polarizatsiyasi o'zgaruvchan oqim yoki muqobil elektromagnit maydonda tekis kondensatorda saqlanadigan bunday sharoitlarni topdilar.

Donald Smitdan tekis kondensator

Quyida Donald Smitning energiya olgan kondansatgichning ishlashini namoyish etish uchun qilingan asbobning umumiy ta'rifi keltirilgan. (1-rasm)

Biz tekis kvadrat kondensatorni olamiz, ularning birida mis va boshqa alyuminiydan yasalgan. Ularning orasiga izolyator plitasi joylashtirilgan. plitalari markazida novda uzunligi feritovy 15 sm., magnit-ekilgan rod kirish lasan biri ustun yuqori chastotali muqobil kuchlanish qo'llaniladi qaysi aytish orqali bir teshigi bor. Ushbu kangaldan 1 santimetr masofada bizning kondansatörümüz bor. undan ikkala simni energiyani olib tashlash uchun biriktiriladi. Smitning fikriga ko'ra, bu energiya ishlab chiqarishda indüksiyon kangalına berilgan energiyadan ko'proq edi. (Ushbu qurilmaning batafsil tavsifi o'quvchi internetda topiladi).

Ushbu bosqichda, tekis kondensatordan chiqarilgan energiya miqdori bizni qiziqtirmaydi. Uning u erda bo'lishi muhimdir; lekin, biz qurilma manfaatdormiz - bu kirish bobini va nima uchun belgilaydigan muqobil elektromagnit maydon, turib capacitor elektr zaryad qabul qilib, turli metallardan yasalgan barcha yuqorida aytilgan ixtirochilar uchun yassi capacitor plitalar.

Har kim Fooke oqimini yoki "vorteks induksion oqimlarisupero'tkazuvchilar   nayzani o'zgartirgandamagnit maydoni . .. Foucault oqimlari o'zgarmaydigan ta'sir ostida paydo bo'ladielektromagnit maydon   va jismoniy tabiat orqali chiziqli simlarda paydo bo'lgan induktsion oqimlardan farq qilmaydi. Ular vortex, ya'ni ringda yopiq."(Internet)

Shunday qilib, bu oqimlar ma'lum bir kondansatör plakasında shakllanadi. Boshqacha qilib aytganda, agar siz mis plastinkasini olsangiz, uning turli qismlarida ring oqimlari magnit polarizatsiyalangan erkin elektronlardan hosil bo'ladi. Elektromagnit maydonning yuqori chastotali tebranishlari bilan, bu quduq oqimlari mis plitasining (teri ta'siriga) sirtiga chiqariladi. Shunday qilib, mis plitasining tashqi tekisligida biz elektronlarning salbiy zichligi kontsentratsiyasi mavjud. Natijada, biz elektr tokini polarizatsiya qilib, bo'rtma oqimlarga bog'liq bo'lgan mis plastinasida topdik. Ammo, agar biz mis plastinkasida salbiy ish qilsak, uni olib tashlashimiz mumkin. Savol tug'iladi: bu qanday amalga oshiriladi?

Shu maqsadda tekis plastinka kondansatör foydalanamiz.

Yassi kondansatörümüz bir xil izolyator bilan ajratilgan ikkita mis plastinadan iborat bo'lsa, ikkinchi plastinada biz taxminan bir xil salbiy zaryadga ega bo'lamiz. Shuning uchun, bizning kondansatörümüzün ikki mis plitalari orasidagi voltajı o'lchaganimizda, u deyarli nol bo'ladi. Ammo, biz bir tekis plastinkani tekis kondanserda alyuminiy plastinka bilan almashtirsak, mis va alyuminiy plitalari o'rtasida kuchlanish yoki potentsial farqni topamiz. Buning sababi alyuminiyning chidamliligiga qarshidir, shuning uchun uning yuzasida paydo bo'lgan quduq oqimlari mis plitasining yuzasida joylashgan quduq oqimlari zaifroq bo'ladi. Bundan kelib chiqadiki, alyuminiy plastinada polarizatsiyalashgan zaryad mis plastinkasidan ancha past bo'ladi. Boshqacha aytganda, zaryadlangan plitalar orasida etarlicha katta kuchlanish mavjud. Kondenserda kumush va alyuminiy plastinka ishlatilsa, bu kuchlanish hatto sharoitlarda yanada katta bo'ladi.

Qurilma Paul Bauman (Paul Baumann)

qurilmaning o'zining namoyish (2-rasm) Pavlus Bauman mis va aljuminevoj plastinka, iborat va doimiy magnitlangan magnit maydon joylashtirilgan tekis Kapasitörlere shakl 2 ko'rsatilgandek tushunaman olaman bo'lsa, dedi - yuqori kuchlanish bor, keyin qanday qilib tushunasizlar erkin energiya generatorini ishlatadi Sinov.

u PU 2 ko'rsatilganidek bir taqa shaklidagi magnitlangan kuni yopiq solenoid jarohat tomonidan yaratilgan muqobil elektromagnit maydon, joylashgan, va qaysi, chunki muqobil elektromagnit sohasida tekis Kapasitörleri zaryad tamoyili haqida yuqorida mening tushuntirish so'ng, u, tushunish oson va kapasitörün zaryadlash bo'ladi uzluksiz yuqori frekanslı salınımlar sodir bo'ladi. Ushbu magnit vibratsiya birinchi navbatda Germaniya harbiy muhandisi Kohler tomonidan aniqlandi, u magnitning magnit maydoni 180 kHz chastotaga tebranishini aytdi.

Bundan tashqari, ushbu tebranishlar magnit maydon yanada bir samolyot kapasitörün plitalari ustida bo'ron toklari shakllanishini kuchaytiradi magnit muqobil sohasida, doimiy magnitlangan statik magnit maydonini qiladi. (Qo'shimcha ma'lumot uchun, Internet "harakatsiz generatorlar erkin energiya generatorlari" ga qarang).

Maydonning har bir tebranishi bilan quyidagi sabablarga ko'ra kuchaytiriladigan kondansatör plitalari ustidan vorteks oqimlari paydo bo'ladi.

1. O'zgaruvchan elektromagnit maydonning tebranish fazalarini o'zgartirish bilan addi oqimidagi elektronlar magnit polarizatsiyasini saqlab turadilar. Ammo uni yaratish uchun muqobil elektromagnit maydonning ba'zi energiyalari unga sarflanadi.

elektronlar magnit polarization bu qo'shimcha girdobga ishlab chiqarish bo'yicha energiyani tejash ikkinchi iste'molchilar, shuning uchun u EMF tomonidan energiya sarf qilmaydi posleduschego tebranishlar bo'lib birinchi marta, yaratilgan bir marta 2. samolyot kapasitörün plitalari ustida oqadi.

3. Ushbu kondansatkichni zaryad qilish jarayoni 700 voltli chegaraga ega

Erkin energiya ishlab chiqaruvchisi faoliyatining printsipi

Erkin energiya generatorini yaratish uchun siz ikki asosiy fikrni bilishingiz kerak.

1. bepul energiya manbai atom darajada zaryadlangan zarralar aylantirib hosil bo'ladi elektromagnit maydon (Ester) galma yuqori chastota, deb (shunday qilib, elektronlar, protonlar va. Hokazo).

Bu tebranishlar elektromagnit salınımlar elektromagnit maydon (efir) galma yuqori chastotali tebranish chastotasi chastotasi karrali sodir bo'lgan generator yaratish kerak 2. energiya tushunish uchun.

Shunday qilib, sinov ikki dona g'ildirakning bir-biridan izolyatsiya qilingan qarama-qarshi yo'nalishlarda aylanishi natijasida hosil bo'ladigan yuqori chastotali tebranishlarni ishlab chiqaruvchi bo'lishi kerak. Jeneratorda mexanik aloqalar yo'q. Sektorlardan olingan energiya indüksiyondan chiqariladi. Ushbu dizayn bilan, tabiiy ravishda, savol tug'iladi: mis va alyuminiy tarmoqlarining ishqalanish va akkumulyatorlarning to'liq yo'qligi bilan qanday qilib to'lovlar shakllanadi? Zaryadlar mavjudligida bu generator yuqori chastotali tebranishlarni yaratadi. Bir g'ildirak zaryadlangan mis 60 tarmoqlarini ega va boshqa 60 sohalarga zaryadlangan alluminum Misol uchun, agar, keyin g'ildirak tebranish chastotasi biri inqilob uchun 3600 Hz va ikkida 7200 Hz, etc hisoblanadi ..

Biroq, elektrokimyoviy tebranishlarning bu chastotasi sezilarli darajada ko'payishi mumkin, agar bu erda to'rtburchaklar teshiklar ishlab chiqarilgan bo'lsa. Bunday holda, biz sektorni quyi oqim oqimlari va alohida ish haqi bo'lgan pastki tarmoqlarga bo'linib turamiz. Har bir g'ildirak sekundiga g'ildirak biri to'liq aylanishida 240 x 240 = 57,600 cps bir tebranish chastotasini yaratadi 240 pastki bo'ladi, holbuki Masalan, har bir sektor, gorizontal Shu holatda joylashgan to'rt teshiklarni ega. Ushbu usul moyakda yuqori chastotali salınımlar yaratish uchun Bauman'ı foydalanadi.

Ozod energiyaga qiziqqanlar, Baumanning tarmoqlarda elektorat yoki radioaktiv element ishlatishini taxmin qildilar.

Aslida, narsalar ancha sodda. Men aytganimdek, "Testatics" ning bitta g'ildiragi mis plitalari bilan qoplangan, boshqa tomoni esa teskari yo'nalishda aylanadi, alyuminiy plitalar bilan qoplangan. Har ikki sohalarga Boshqa so'zlar bilan aytganda, shakl 2. tasvirlangan bir solenoid, Magnit ostida bir vaqtning o'zida bo'ladi, prtivopolozhnyh g'ildiraklar bu sohalarga muqobil plitalar kapasitör, men bu maqolada ko'rib qaysi operatsion tamoyilini tashkil etadi.

Ushbu yuklarning yuqori chastotali energiyasi solenoidlar va po'lat arqon orqali indüktiv orqali chiqariladi va yuqori voltli kondensatorlarga o'tkaziladi (statik generator sifatidaWimshurst) .

Loyihani qo'llab-quvvatlash - bog'lanishni baham ko'ring, rahmat!
Shuningdek, o'qing
Burunni isitishning boshqa usullari Burunni isitishning boshqa usullari Boshqaruv paneli bilan elektr hisoblagich Boshqaruv paneli bilan elektr hisoblagich Yog'och uyda yashiringan simi Yog'och uyda yashiringan simi