KONDENZATOR. (Q, Q O i q imaju algebarsko značenje prema istom referentnom smeru u grani sa kondenzatorom).

Transcript

1 KONDENZATOR Sistem od dva provodika, razdvojea dielektrikom, koji može imati zate vredosti kapaciteta zove se kodezator. Kapacitet kodezatora srazmera je dielektričoj kostati sredie i površii provodika a obruto srazmera međusobom rastojaju provodika: S ~. d Pri izradi kodezatora većih kapaciteta potrebo je za dielektrik izabrati materijal sa što većom dielektričom kostatom. Sa druge strae, teži se da površie provodika budu što veće, a debljia dielektrika među jima što maja. Međutim, javljaju se i druge praktiče okolosti. Sloj dielektrika među provodicima e može biti smaje preko jede praktiče graice jer mora da izdrži potreba apo među provodicima. Sa druge strae, velike površie provodika isu podese zbog glomazosti kodezatora i ekoomskih razloga. Kodezatori imaju veliku primeu u radiotehici i, uopšte, u elektroskoj tehici, u razim istrumetima za poboljšaje uslova preošeja električe sage, telegrafije, telefoije i sličo. Simboli za ozačavaje kodezatora sa stalim i promejivim kapacitetom izgledaju kao a slici: Kada se kodezator kapaciteta, čije elektrode isu bile aelektrisae, priključi u kolo, kroz grau sa kodezatorom će proteći elektricitet a elektrode će se aelektrisati. Protekla količia aelektrisaja se ozačava sa. Naelektrisaje elektrode kodezatora, prema kojoj je usmerea strelica (koja ozačava refer eti smer za proteklu količiu elektriciteta ) je tada isto i po količii i po zaku sa proteklom količiom elektriciteta. Opterećeje kodezatora predstavlja algebarsku vredost aelektrisaja oe elektrode kodezatora prema kojoj je uperea strelica referetog smera protekle količie aelektrisaja. Prema tome:. Ako su elektrode kodezatora pre priključeja u kolo bile aelektrisae, jihovo aelektrisaje se aziva početa opterećeost kodezatora O, uz usvojei refereti smer. Posle priključeja ovakvog kodezatora u kolo, između krajje i počete opterećeosti količie elektriciteta postoji veza: O, (, O i imaju algebarsko začeje prema istom referetom smeru u grai sa kodezatorom). Odos količie elektriciteta i apoa je kostata za jeda dati kodezator i aziva se električi kapacitet kodezatora:.

2 Vezivaje kodezatora praktičoj primei često se više kodezatora vezuje zajedo u bateriju kodezatora. Pri tome se, kao i kod ostalih električih uređaja, razlikuju dva pricipijela ačia međusobog vezivaja - redo i paralelo. Reda veza kodezatora: Neka je u električom kolu vezao a red kodezatora, različitih kapacitivosti,,.... koliko se ova reda veza kodezatora, koji su u eutralom staju, priključi a izvor kostatog apoa, kroz kolo će proteći određea količia elektriciteta, i to ista količia kroz sve delove kola. Tom istom količiom elektriciteta opteretiće se svi kodezatori za isto vreme. Kodezatori će se opterećivati sve dok se zbir apoa a kodezatorima e izjedači sa apoom izvora. S obzirom da su svi kodezatori,,... opterećei istom količiom elektriciteta... apoi a pojediim kodezatorima biće: odoso,,,.... kupi apo a krajevima rede veze kodezatora jedak je zbiru apoa a kodezatorima:... i.... i i i i i koliko bi se umesto grupe redo vezaih kodezatora, a isti apo priključio samo jeda ekvivaleti kodezator, važio bi odos:. Prema tome, ekvivaleti kapacitet rede veze kodezatora, odoso jegova reciproča vredost jedaka je zbiru recipročih vredosti kapaciteta pojediih kodezatora: i i Redo povezivaje smajuje kapacitivost sistema u odosu a kapacitivost kompoeti.

3 Paralela veza kodezatora: Neka se paralela veza kodezatora, različitih kapacitivosti,,... i koji su u eutralom staju, priključi a izvor kostatog apoa. ovom slučaju svih kodezatora priključeo je a isti apo. S obzirom da su kapaciteti paralelo vezaih koezatora međusobo različiti, svaki od priključeih koezatora opteretiće se različitom količiom elektriciteta:.... kupa količia elektriciteta, koja proteke kroz kolo po zakou o održaju količie elektriciteta, jedaka je:... odoso, može se pisati:,... i i Ako bi se umesto paralelo vezaih kodazatora, a isti apo priključio samo jeda ekvivaleti kodezator, kroz jega bi protekla ista količia elektriciteta:, odoso, ekvivaleti kapacitet grupe paralelo vezaih kodezatora jedak je zbiru kapaciteta pojediih kodezatora: i i Paraleo povezivaje povećava kapacitivost sistema u odosu a kapacitivost kompoeti.

4 . Za grupu kodezatora prikazau a slici odrediti ekvivaletu kapacitivost. Kolo a slici sastoji se iz paralele veza dve grae u kojima su po dva kodezatora vezaa a red i može se predstaviti sledećim ekvivaletim kolima: e e. Kodezatori kapacitivosti =00pF, =500pF i kodezator čiji se kapacitet može meajti od 00pF do 00pF spojei su kao a slici.odrediti graice u kojima se alazi ekvivaleta kapacitivost. e emi 60pF emax 650pF

5 . Odrediti ekvivaletu kapacitivost kombiacije kodezatora spojeih između tačaka A i B. Ekvivaleto kolo: e (0μF 0μF 0μF) 0μF (0μF 0μF 0μF) 0μF e 5μF. Odrediti ekvivaletu kapacitivost kombiacije kodezatora spojeih između tačaka A i B. e 0μF 5

6 6 5. a) Odrediti kapacitet baterije kodezatora vezaih prema slici i. b) Dokazati da je kapacitet baterije isti u oba slučaja ako je. Slika. Slika. a) e ) ( ) ( e b) e e e e e ) ( e e ) (

7 6. Ako su dva kodezatora kapaciteta 6 F i 0 F vezaa a red i priključea a apo od 00 V, odrediti: a) apo a svakom kodezatoru, b) opterećeje svakog kodezatora. () () 5V 75V 750μ 7

8 7. Dva kodezatora kapaciteta = F i = 5 F vezaa su paralelo, a sa jima a red treći kapaciteta = F. eo iz alazi se pod apoom = 0 V. Odrediti: a) kapacitet cele grupe, b) opterećeja svih kodezatora, c) apo a svakom kodezatoru. a) e ( e b) e ).95μF e e 090μ 090μ 8μ 606μ c) V 99V 8

9 8. Na mrežu apoa priključeo je 6 kodezatora prema šemi a slici. Odrediti apo mreže kao i apoe a svim kodezatorima, ako je = 56 pf, = 80 pf, = 70 pf, = 60 pf, 5 = 50 pf i 6 = 00 pf a opterećeje a kodezatoru kapaciteta 6 izosi 6 = V 0V V 50V 0V,8,8 70V 5,6 8, 0V 9

10 0 9. Tri kodezatora pozatih kapacitivosti = F, = F i = F kao i geerator ems E = 60 V vezai su u kolo prikazao a slici. Kodezatori su u eutralom staju. Prekidač P prvo se alazi u položaju (). Kada astupi stacioaro staje, prebaci se u položaj (). Odrediti: a) Količiu elektriciteta koja proteke kroz grau sa kodezatorom posle prebacivaja prekidača u položaj (); b) Elektrostatičku eergiju kodezatora kapaciteta posle prebacivaja prekidača u položaj (). a) Sa prekidačem u položaju () opterećeost kodezatora biće: 60μ E Sa prekidačem u položaju () kodezator kapaciteta se rasterećuje. Opterećeosti kodezatora, i biće respektivo: Kako važi: biće: ili: odoso:,7μ b) Posle prebacivaja prekidača u položaj () elektrostatička eergija kodezatora biće: 7,μJ W

11 0. Kodezatori kapaciteta = 0 pf i = 00 pf bez početih opterećeosti, kodezator kapaciteta = 00 pf, počete opterećeosti 0 =, prema ozačeom referetom smeru i geerator ems E = V vezai su u kolo a slici. Odrediti apoe između krajeva kodezatora posle zatvaraja prekidača K. Posle zatvaraja prekidača K kroz kolo proteke količia elektriciteta i opterećeosti pojediih kodezatora biće: 0 Za kolo sa slike može se apisati jedačia po II Kirhofovom zakou: E odoso biće: E 0 0 Zameom izraza za opterećeosti kodezatora, dobija se: E 0 i dalje:,, 0V 0 0, V

12 . Izvor ems E = 0 V i tri kodezatora kapacitivosti = F, = F i = F spojei su prema đemi a slici. Odrediti količiu elektriciteta koja će proteći strujim kolom ako zatvaraja prekidača P, kao i količie elektriciteta kroz paralele grae. E 65μ 55μ 0μ 65μ 55V. Odrediti elektricitet koji proteke kroz kodezator ako zatvaraja prekidača, ako jegove elektrode prethodo isu bile opterećee. R R R E E E V 5V 0V Struja u grai sa otporikom R je A, pa samim tim i apo a ovom otporiku izosi 0 V. Nako zatvaraja prekidača, kroz grau sa kodezatorom proteke količia elektriciteta: 0F0V 0,μ

13 . Izvor ems E = 00 V i četiri kodezatora u eutralom staju spojei su prema šemi a slici. Prekidač P se postavi u položaj (), a kada astupi stacioaro staje prebaci se u položaj (). Odrediti opterećeja i apoe a svim kodezatorima za oba položaja prekidača, ako je = = 6 F, = F i = F. Položaj (): E 00V 800 Položaj (): F 00V V V 00