Расчет энергии в конденсаторе

Конденсатор представляет собой накопитель энергии, состоящий из двух обкладок с электрическими выводами, между которыми располагается слой диэлектрика.

Конструкция конденсатора
Конструкция плоского конденсатора

Особенность этого элемента состоит в том, что с его помощью удается на какое-то время аккумулировать заряд, удерживая его в созданном между обкладками электрическом поле. Энергии в конденсаторе тем больше, чем больше емкость самого конденсатора и напряжение на нем. Запасаемая энергия в конденсаторе может быть представлена следующим образом:

W=(CU2)/2=q2/2C=qU/2

где,

  • W – энергия заряженного конденсатора, в калькуляторе обозначена буквой Е (ДЖ);
  • С – емкость плоского конденсатора (Ф);
  • U – напряжение на пластинах конденсатора (В);
  • q – электрический заряд на пластинах конденсатора.

Необходимость в определении накопленной энергии довольно часто возникает при расчете временных параметров срабатывания электронных компонентов или же промежутков, соответствующих фазам переходных процессов.

Все эти выкладки удобнее производить, если воспользоваться возможностями онлайн-калькулятора расчета энергии в конденсаторе. Для этого в предложенные формы следует внести показатель емкости, приложенное к обкладкам прибора напряжение, а также сопротивление, образующее зарядную цепочку (рисунок ниже).

Электрическая схема заряда конденсатора

По завершении вычислений калькулятор выдаст данные об аккумулируемой в конденсаторе энергии и времени зарядки.

Напряжение (V): В
Емкость (C): мкФ
Сопротивление (R): Ом
T (RC): секунд
E: Джоулей

Из практики и аналитических расчетов известно, что энергия определяется лишь элементами цепочки (не зависит от внешнего напряжения). Для его вычисления аналитическим методом используется известное соотношение, согласно которому время заряда составляет обычно 3-5T, где T = RC

  • T – длительность зарядки, который зависит от параметров элемента;
  • R – омическое сопротивление конденсатора;
  • С – емкость конденсатора.

Из него следует, что с увеличением номиналов самих элементов (сопротивления или емкости) длительность зарядки последней также возрастает.

Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать помогла статья или нет.

Анатолий Александрович

Главный редактор, автор статей. Образование – инженер-электрик.
Опыт работы по ремонту и монтажу электрических систем более 30-ти лет.

Оцените автора
( Пока оценок нет )
Сайт для электриков и домашних мастеров
Добавить комментарий

Adblock
detector