Fyzika + Elektřina

Výukový materiál Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0093 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Sada: 1 Číslo materiálu: VY_32_INOVACE_

Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR. Předmět: Fyzika Ročník: 3. Jméno autora: Mgr. Iva Štrbíková Škola: VOŠ a SPŠ Šumperk, Gen. Krátkého 1 Anotace : Prezentace vysvětluje pojem kondenzátor, kapacita a energie kondenzátoru, zapojení a výslednou kapacitu dvou a více kondenzátorů. Seznamuje s využitím kondenzátorů v praxi a s typy kondenzátorů. Klíčová slova: kapacita, kondenzátor, dielektrikum, sériové a paralelní zapojení, energie. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Iva Štrbíková Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR.

kondenzátory SPŠ-FYZ-7-III/2

kondenzátor „krabička na náboj“ – kondenzátor akumuluje elektrický náboj Nejjednodušší – deskový (2 desky – ploché vodiče o obsahu S ve vzájemné vzdálenosti d oddělené dielektrikem o permitivitě ε) Kapacita závisí na relativní permitivitě dielektrika, určuje „jak moc náboje se vejde do kondenzátoru“ U kondenzátorů s dielektrikem je třeba přivést větší náboj na desky, kvůli překonání účinku vázaných nábojů vzniklých polarizací dielektrika Schematická značka

Něco z historie První kondenzátor sestrojil Pieter van Musschenbroek profesor v holandském Leydenu v roce 1746 Leydenská láhev

Něco z historie Leydenská láhev – skleněná láhev. Jedna elektroda - cínová fólie (staniol), kterou byla láhev zhruba do dvou třetin své výšky obalena. Druhá elektroda - fólie vložená do láhve a spojená s přívodem vyvedeným hrdlem láhve. Dielektrikem tohoto kondenzátoru byla voda.

Něco z historie Jedna z realizací baterie leydenských lahví, která je vystavená v Mnichovském muzeu. Vedle leydenských lahví je zdroj napětí, kterým se nabíjely.

Kapacita kondenzátoru Jak lze zvýšit kapacitu kondenzátoru? Použitím dielektrika s vysokou permitivitou ε Zmenšením vzdálenosti d desek Otáčením desek a tím se zvětší účinná plocha S

Spojování kondenzátorů Paralelní Napětí na obou kondenzátorech je stejné Výsledný náboj: Výsledná kapacita: Pro n kondenzátorů je

spojování kondenzátorů SÉRIOVÉ Náboje na kondenzátorech jsou stejné Výsledné napětí je dáno součtem napětí na kondenzátorech: Výsledná kapacita: Pro n kondenzátorů

Energie kondenzátoru Při nabíjení (vybíjení) kondenzátoru dochází k pohybu elektrického náboje v el. poli, kondenzátor získává (ztrácí) energii. Napětí U na deskách je přímo úměrné náboji Q Obsah plochy pod grafem je číselně roven práci, kterou vykonaly elektrostatické síly při nabíjení (resp. vybíjení) kondenzátoru. UC – maximální napětí QC – maximální náboj

Energie kondenzátoru Jestliže se kondenzátor nabije na napětí U < UC, bude na deskách náboj Q < QC Platí stejné vztahy: Platí zákon zachování energie: Práce je rovna energii kondenzátoru Energie dodaná prací elektrostatických sil se spotřebuje k polarizaci dielektrika. Energie zůstane v polarizovaném dielektriku ve formě energie elektrostatického pole.

Kondenzátory v praxi válcové otočné S papírovým dielektrikem, plastovou fólií, skleněné, slídové, keramické, elektrolytické Elektrolytické – 2 hliníkové folie, mezi nimi vrstva papíru napuštěná elektrolytem

Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR. Použité zdroje Veškeré použité obrázky (kliparty) pocházejí ze sady Microsoft Office 2010. http://www.tipsimages.it/ http://cs.wikipedia.org/ http://www.spd-km.cz/ http://fyzika.jreichl.com/ Ing. Pavol Tarábek. Odmaturuj z fyziky.1. vydání.nakl. Didaktis Brno.2004.ISBN 80-86285-39-1 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Iva Štrbíková Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR.