condensador de capacitancia eléctrica - una cantidad física que caracteriza el proceso de conductores separados por una capa dieléctrica de carga. Utiliza numerosos cálculos matemáticos, se indica en el producto.
fórmula
La capacitancia eléctrica del condensador se expresa normalmente a través de abastecerse de una carga q en una tensión aplicada U de esta manera:
C = q / U.
El origen de la fórmula - enigma. El único conocido: Por el teorema de Gauss en la intensidad del campo eléctrico encontrar la capacidad eléctrica del condensador. Que pasó el cálculo, nunca dijo. Farad cantidad física originalmente sistema SGA estaba ausente, introducido en 1861 una comisión especial formada por los físicos.
De acuerdo con la evidencia anecdótica, la primera capacidad eléctrica del condensador determina que acuñó los términos en la vida cotidiana. La media de Alessandro Volta. 70a tardía (siglo XVIII), el científico ha dado la investigación conjunto de preguntas: la capacidad eléctrica se puede expresar en términos de la carga almacenada, el voltaje aplicado a los electrodos.
Además, a menudo administrar encontrar una fórmula de una capacidad eléctrica del condensador plano:
El autor evita juez que se ocupó expresión de cálculo. Lógicamente hablando, muy pocas personas están interesadas en condensador plano capacidad eléctrica antes de la invención Polak nacimiento. botella de Leyden diferente distribución de la carga. Razonamiento conduce a comienzos del siglo XX. Tal vez el tema se trata con Tesla, Hertz. Con menos probable - Popov.
Las familias se nombran en los criterios de interés ac. Tesla estudió temas de seguridad eléctrica, sobre una distancia, motores diseñados. Hertz y Popov investigaron antena sintonizada deliberadamente a una cierta longitud de onda, que es más fácil de obtener mediante la aplicación de un circuito oscilante. En consecuencia, los investigadores están obligados a tener una idea de la capacidad eléctrica del condensador, inductores.
James Maxwell, Lord Kelvin, William Weber prestó mucha atención a la mejora de un sistema unificado para la medida de magnitudes físicas. Probablemente alguien tenía una mano en el estudio de los condensadores. Una cosa está clara - en la historia del mundo de los medios de ciencias naturales de los puntos ciegos cuando se trata de fuentes de idioma ruso. Portal VashTehnik uno de los primeros en comenzar a publicar las últimas investigaciones en el campo de la correcta comprensión de los acontecimientos.
historia
lectores impacientes informaron: Alessandro Volta introdujo la capacidad adecuada plazo. No se sabe con exactitud, utiliza nadie antes, pero en su trabajo científico italiano, llamando condensador elektroforus aplica simultáneamente la capacidad a largo plazo. A medida que el recipiente donde se puede "verter" la carga del buque. Condensador llama a la similitud con el proceso de deposición de vapor: lentamente escribimos una cantidad arbitraria de la electricidad. Por lo general, esto es cierto.
El término condensador
Históricamente, el primer condensador se considera una botella de Leyden. Disputas siguen yendo, que inventó el dispositivo, ya que los dos científicos, eventos entusiastas evitarse haciendo un registro exacto. Una cosa es cierta - la capacidad eléctrica dispositivo no podría ser medida, no había término correspondiente "capacidad eléctrica del condensador."
Pantalla versión impresa del tratado Volta, 1782
Acuñado el término Pronuncia impotentes antes de Alessandro Volta en 1782, la presentación de informes la investigación de la Royal Society en el campo de la electrostática para comprender el origen de la electricidad. Se sabe, por los próximos cinco años, Luigi Galvani abrir "electricidad animal", Volta condujo directamente a la creación de la primera batería. Informar al público, el joven científico privados de dicho conocimiento, brillando tratando de averiguar donde aparece el cargo. Dice algo como esto: "En este momento hay una gran cantidad de evidencia de la existencia de la electricidad atmosférica. Las personas son incapaces de encontrar rastros de presencia. Probablemente significa: por electroscopios demasiado débiles, incapaces de captar una cuestión tan delicada. En consecuencia, la necesidad de encontrar una manera de tomar distancia de las vibraciones del aire ".
Realizar dicho, Alessandro Volta ofrece un dispositivo llamado elektroforusom (que no debe confundirse con una máquina electrostática). Dispositivo de captura fluidos conductor atmosférico (aire). El principio de la Volta servir asemeja proceso de condensación: la recogida de la electricidad.
Elektroforus
elektroforus Occidente llama generador capacitivo. Lo anterior hace que sea posible creer: esta definición se agarró gracias escritas por el británico Royal Society Volta. El dispositivo inventado por otro hombre - un físico sueco John Clark Tenedor. Sucedió hace dos décadas - en 1762.
Ahora se considera la popularidad del instrumento dio Volta, llamando generador de electricidad mascota eterna. También esencialmente correcta, frotar el caucho puede ser de miles de años. Más "condensador" recuerda (ver. Fig.) De impresión fuerte. Desde arriba, además de las principales plumas centrales, se encuentra lateral - eliminación de potencial negativo. Vemos tres capas:
- El sustrato es opcional, es neumáticos pegados.
- capa de caucho delgada sirve como un cuerpo electrizante por fricción.
- Top - hoja delgada de metal, provisto de dos asas, uno (central) aislados.
aspecto elektroforusa
Antes de empezar, es necesario eliminar la "letra", frota la capa de goma. A continuación, el disco se vuelve a poner lisa. El área de contacto con el caucho es baja, debido a la presencia de rugosidad, una carga positiva se adquiere pronto. Es necesario esperar. Operador por un breve momento motivos cubren el asa lateral, retire la carga negativa, el fondo sigue siendo positivo. Con una mano tocando el metal se puede oír crepitar bien audible. Caucho después de levantar la tapa tiene un exceso de electrones, lo que permite a repetir la experiencia varias veces (difícil de creer, algunas fuentes hablan de cientos de repeticiones).
Descifrar el cuerpo, tirando bruscamente mango aislante, el operador es la electricidad estática. La invención es un revolucionario, notable, apareció en unos pocos años después de la derogación de la caza de brujas. De acuerdo con la declaración de Volta, un círculo de caucho hecho tan delgado como sea posible dentro de un 50o de una pulgada. No se puede obtener el mejor resultado. placa de hoja de metal se convierte efectivamente. De lo contrario tendremos que esperar un conductor de volumen de llenado mucho tiempo. La gente común, "condensador" se refiere a la torta de goma. Pie revestido con un relleno de metal.
Son elektroforus es una fuente inagotable de energía? En condiciones ideales, aunque difícil de creer. caucho carga negativa polariza la placa de metal, creando un potencial. Extruido en la superficie exterior de los electrones retirados contacto de puesta a tierra. Queda por separar los componentes de elektroforusa. La destrucción de la carga positiva del tacto, oído el sonido de Skip chispa, puede volver a iniciar la experiencia.
Elektroforus realmente se ve como un condensador. Después de retirar el exceso de carga negativa se convierte en realidad en dicho dispositivo. Larga condensador no se puede almacenar porque los electrones con goma fluirá gradualmente hasta llegar al metal. El dispositivo está descargado. De hecho, caucho, metal separadas una de otra por la porción de aire como dieléctrico. En lugar de utilizar diferentes polímeros de caucho, tales como teflón.
Queda por señalar: en el momento de la Volta no conocía los métodos de deshacerse de la carga estática de goma. "Orientación" condensador se puede almacenar para una carga de mucho tiempo de electrones. Volta ofrece para la descarga de la muestra se coloca bajo los rayos del sol, o podría moverse junto a una vela encendida. Después de llama ionizado electrones salir del condensador. Hoy en día, está claro, se lava la goma suficiente para rastrear permanecido estática. Para trabajar necesidad de volver a seco.
botella de Leyden
Se cree que Felix Savary descubrió oscilaciones del circuito de resonancia. La descarga de una jarra Leyden a través de la hebra de trenzado de cobre observó deformación irregular de la brújula. En 1826, cuando Gran Bretaña, Francia, Alemania, Italia parcialmente febrilmente investigados nuevo fenómeno, la introducción en el mundo científico Oersted.
La historia de la botella de Leyden se puede encontrar en la revisión respectiva. Hay que decir, en realidad nadie ha tratado de entender lo que la capacidad eléctrica del condensador. No es necesario por razones obvias: Leyden jar el mundo académico utilizado principalmente, la solución de problemas específicos. Experiencia Félix Savary tiempo pasa desapercibido ...
En 1842, el circuito oscilante, la capacidad eléctrica del condensador se llevó a nuestro viejo amigo, Sir Joseph Henry, el inventor del relé electromagnético, un amante del telégrafo. Me puse por escrito después de la prueba observa la práctica Savary:
"La anomalía, que se mantiene tanto tiempo sin una explicación, que a primera vista parece contraria a la existente nuestra teoría de la electricidad y el magnetismo, después de un estudio cuidadoso que se refiere a los fenómenos desconocidos hasta ahora. La descarga es extraño (contrariamente a la teoría de Franklin), la sensación de que, al salir de los bancos, el fluido comienza a vagar de ida y vuelta. fuerzas visto admiten que el proceso se inicia de forma normal, entonces hay algún cambio de dirección cada vez que la amplitud disminuye de acuerdo con el movimiento se desvanece por completo. Al parecer, el fenómeno de hoy en día no puede ser explicada por la física reunido con él (Savary), pero eran impotentes ".
Obviamente, los científicos no están interesados en la capacidad eléctrica del condensador - pensamientos absorbidos anomalías que deseen explorar. Cinco años más tarde, leyó el informe de Henry físico Helmholtz en la reunión de la Sociedad Física de Berlín, que dice:
"fluctuaciones inusuales través de su notificación de electrólisis. Un proceso vibraciones sensación continúa hasta que el auto vis viva desaparece absorbido de forma permanente la resistencia total del circuito. La impresión está en un camino de dos direcciones opuestas corriente que fluye, la parte superior lleva uno o el otro ".
Puso fin a las disputas famosos William Thomson, Lord Kelvin prometida. Matemáticamente investigar los procesos indicados en la cadena es evidente que hay dos cosas: la capacidad eléctrica del condensador y la inductancia del alambre de cobre en espiral. En el trabajo corrientes transitorias eléctricas convertido en un clásico. Aunque Señor Thomson llamando capacitancia inductancia electrodinámica, es decir, la fórmula inequívoca. El primer científico dicha energía se transfiere entre el condensador y el inductor, la decoloración gradualmente al circuito de resistencia activa.
La fórmula se muestra en la cifra dada en valores modernos, una notación estándar. C - capacidad eléctrica del condensador, L - inductancia de la bobina, q - cantidad de carga, I - corriente del circuito. Otros símbolos se refieren a la operación de diferenciación. El término inductancia introducido mucho más tarde - en 1886 por Oliver Heaviside. La fórmula de la frecuencia de resonancia, que depende de la capacidad eléctrica del condensador y bobinas de reactancia, deriva James Clerk Maxwell en 1868 años.
