Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Capacitor Condensateur Kondensator Condensatore Condensador

Ερώτηση 1 : Τι είναι πυκνωτής ;

Ο πυκνωτής είναι:

Σύστημα δύο αγωγών οι οποίοι είναι δυνατόν να φορτίζονται με αντίθετα φορτία

Σύστημα δύο αγωγών (οπλισμών) μεταξύ των οποίων παρεμβάλλεται μονωτής

Αποθήκη ηλεκτρικού φορτίου. Εξυπακούεται ότι το φορτίο του αποτελεί πηγή ηλεκτρικού πεδίου.

Αποθήκη «ενέργειας ηλεκτρικού πεδίου»

Κάθε πυκνωτής χαρακτηρίζεται από τη χωρητικότητά του.

Ερώτηση 2: Τι λέγεται «χωρητικότητα ενός πυκνωτή;»

Η εξίσωση C= Q/V είναι η εξίσωση ορισμού της χωρητικότητας, η μονάδα μετρήσεως της οποίας είναι το 1F ( ένα φαράντ). Το Q παριστάνει το φορτίο του θετικά φορτισμένου οπλισμού και το V τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο αγωγών

Ερώτηση 3: Από τι εξαρτάται η τιμή της;

Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή εξαρτάται από τα γεωμετρικά του στοιχεία και από τον μονωτή που παρεμβάλλεται μεταξύ των δύο οπλισμών

Για την περίπτωση που ο πυκνωτής είναι επίπεδος – οι δύο δηλαδή οπλισμοί είναι λεπτές αγώγιμες και παράλληλα τοποθετημένες πλάκες – η χωρητικότητά του δίνεται από τη σχέση C=ε₀εS/ℓ, όπου S το εμβαδόν των οπλισμών, ℓ η μεταξύ τους απόσταση,

ε καθαρός αριθμός ( διηλεκτρική σταθερά ) που «εκπροσωπεί» τον παρεμβαλλόμενο μονωτή και ε₀ παγκόσμια σταθερά ίση με 1/4πk_ηλ

Ερώτηση 4: Σε ποιες καταστάσεις είναι δυνατόν να βρίσκεται ένας πυκνωτής;

Ένας πυκνωτής μπορεί να είναι αφόρτιστος, φορτισμένος, σε διαδικασία φόρτισης ή σε διαδικασία εκφόρτισης

Ένας χωρίς φορτίο πυκνωτής μπορεί να φορτιστεί, αρκεί να συνδεθούν οι οπλισμοί του με τους πόλους μιας μπαταρίας.

Καθώς φορτίζεται αυξάνεται το φορτίο του, η διαφορά δυναμικού μεταξύ των οπλισμών και η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου. Η μεταβιβαζόμενη κατά την φόρτιση ενέργεια αποθηκεύεται στο ηλεκτρικό πεδίο με τη μορφή ενέργειας ηλεκτρικού πεδίου. Για την τιμή της ισχύει:

U_Ε = ½/CV²

Ένας φορτισμένος πυκνωτής μπορεί να εκφορτιστεί, αρκεί ο ένας οπλισμός να συνδεθεί αγώγιμα με τον άλλο. Καθώς εκφορτίζεται ελαττώνεται το φορτίο του, η διαφορά δυναμικού μεταξύ των οπλισμών και η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου. Ελαττώνεται επίσης η ενέργεια η αποθηκευμένη στο ηλεκτρικό πεδίο καθώς ο πυκνωτής αποδίδει, στο υπόλοιπο κύκλωμα, την αποθηκευμένη στο ηλεκτρικό του πεδίο ενέργεια. Κατά τη φάση δηλαδή αυτή λειτουργεί ως γεννήτρια.

Ερώτηση 5 : Τι το ιδιαίτερο παρουσιάζει ένας επίπεδος πυκνωτής;

Όταν φορτιστεί, δημιουργείται μεταξύ των οπλισμών του ΟΜΟΓΕΝΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ