El tudnátok nekem magyarázni ezt a szöveget kicsit érthetőbben? (kondenzátor)
Az U feszültségre feltöltött kondenzátor villamos tere által tárolt W energia megegyezik a benne tárolt Q villamos töltés szétválasztására fordított munkamennyiséggel:
Az összefüggés a villamos tér által a Q töltésen végzett munkát adja meg, miközben azt a tér U feszültségű pontjai között a tér mozgatja. Ezen munkamennyiség abszolút értékével egyezik meg a feltöltésre fordított energia, vagyis a villamos tér ellenében végzett munka.
A kondenzátor energiájának számításakor a legfontosabb eltérés az előbbi képlet feltételeitől az, hogy ekkor a villamos teret és azzal együtt a feszültséget éppen az a töltés hozza létre, amely a kondenzátor feltöltésekor az egyik elektródról a másikra haladt át.
Kondenzátor feltöltésekor tehát kezdetben az első differenciális dQ töltésmennyiséget munkavégzés nélkül lehet átvinni az egyik elektródról a másikra, amely azonban már egészen kis intenzitású villamos teret létrehoz a kondenzátorban, bizonyos csekély értékű feszültséget eredményezve az elektródok között. A teljes feltöltéshez tartozó töltés felének szétválasztásához tartozik a teljes feszültség fele, míg az U teljes feszültség az összes Q töltés szétválasztása után jelenik meg a kondenzátoron.
Mivel a feszültség és a töltés között a kondenzátorban lineáris a kapcsolat, ezért a feltöltés felfogható oly módon, hogy a teljes töltésmennyiséget egy átlagos villamos térhez tartozó, fele értékű feszültséggel rendelkező pontjai között kellett mozgatni. Így a feltöltésre fordított munka:
Bocsi, ezek lemaradtak:
1. kettőspont után: W=Q*U
2. kettőspont után: W=Q*Uáltag =Q*U/2 =1/2Q*U
válasza: válasza: válasza:Nem tudom, hogy tényleg megértetted-e, vagy csak szarkazmus (valószínűleg az utóbbi), de azért leírom részletesebben (eredetileg is le akartam, csak késő volt).
Ha mondjuk egy akkumulátorról üzemeltetsz egy lámpát, akkor W=U×Q (Q itt nem az akkumulátorban tárolt összes töltés, hanem a töltés, ami a lámpán átfolyt), mert az akkumulátor feszültségének változása elhanyagolható.
Az akkumulátorokkal ellentétben a kondenzátorok feszültsége használat közben (a bennük lévő töltéssel egyenes arányban) csökken. Mivel Q~U (egyenesen arányos), a Q/U hányados állandó (Q1/U1=Q2/U2), tehát ha U1-ről U2-re csökkentem a feszültséget, akkor a kondenzátorban lévő töltés Q1-ről Q2=(Q1×U2)/U1-re csökken.
Ha elképzeljük a kondenzátor feszültség-töltés grafikonját, akkor a grafikon alatti terület megegyezik a végzett munkával. A grafikon egy (derékszögű) trapéz, a trapéz területe pedig ((a+c)×m)/2, ahol a és c a párhuzamos oldalak, m pedig a trapéz magassága, vagyis az a és c oldal távolsága. A grafikonon az a oldal az U1, a c oldal az U2, a trapéz magassága pedig ΔQ, tehát a trapéz területe W=((U1+U2)×ΔQ)/2, és mivel ΔQ=Q1-Q2, W=(((U1+U2)×(Q1-(Q1×U2)/U1))/2.
Ezzel megkaptuk, hogy mennyi a végzett munka, ha a kondenzátor feszültsége U1-ről U2 feszültségre csökken. Ha U2=0, akkor a képlet leegyszerűsödik , mert (((U1+0)×(Q1-(Q1×0)/U1))/2=(U1×Q1)/2, a grafikon pedig trapézból háromszöggé változik, mert a c oldal hossza 0 lesz.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!