Elektrostatické pole

Nabíjecí proud

je posun molekulárních nábojů v dialektriku při zapnutí zdroje nebo při zvyšování napětí. Nabíjecí proud není konstantní, ustává až po nabití. Zdroj a nabitý kondenzátor se chová jako dva paralelně nabité zdroje. Po odpojení kondenzátoru od zdroje zůstává dielektrikum polarizováno, napětí se udrží.

Vybíjecí proud

Po spojení elektrod nakrátko zmizí polarizace, nastává zpětný posuv molekulárních nábojů v dialektriku ve vodiči se objeví vybíjecí proud opačného smyslu. Kondenzátor se chová nyní jako zdroj el. energie. Kondenzátor se vybije, ztratí napětí a zanikne elstat. pole.

Kapacita kondenzátoru složeného z n desek:

Typy kondenzátoru

• silnoproudá elektrotechnika, slaboproudá elektrotechnika

1. Podle kapacity – proměnné a neproměnné

2. Podle napětí – nízkonapěťové a vysokonapěťové

3. Podle druhu dialektrika – vzduchové, keramické a elektrolytické

4. Podle provedení – blokové, válcové a deskové

SPOJOVÁNÍ KONDENZÁTORŮ

Spojování používáme pro zvětšení kapacity nebo pro vyšší provozní napětí

1. Paralerní spojení – všechny kondenzátory jsou propojeny na stejné napětí, součet všech nábojů na kondenzátorech se rovná celkovému náboji dodávaném zdrojem. Výsledná kapacita se rovná součtu jednotlivých kapacit

2. Sériové spojení – Indukční tok bude na všech kondenzátorech stejný. V každém kondenzátoru vznikne stejně velký Q. Při stejném Q a různé kapacitě kondenzátorů bude na jednotlivých kondenzátorech napětí úměrné velikosti jejich kapacit U1=Q/C1. Součet napětí na všech kondenzátorech se bude rovnat celkovému napětí zdroje. Převrácená hodnota C sériově řazených kondenzátorů se rovná součtu převrácených hodnot jednotlivých kapacit. Výsledná kapacita je vždy menší než kapacita kondenzátoru s nejmenší kapacitou

INTENZITA NEHOMOGENNÍHO POLE

1. Spádové napětí v homogenním poli je konstantní

2. Spádové napětí v nehomogenním poli stejné, intenzita je v různých místech různá. Udává sklon tečny ke křivce průběhu napětí. Známe – li průběh E, potom můžeme psát

SLOŽENÁ DIALEKTRIKA

Dielektrikum tvoří několik izolantů s různou permitivitou

1. vedle sebe

Napětí je stejné pro obě dialektrika, tloušťka dialektrika je také stejná → E je stejná D ≠ z důvodu rozdílnosti ε1ε2

Obě části se chovají jako 2 kondenzátory vedle sebe. Dovolené namáhání je dáno dielektrikem s menší průraznou pevností. El. namáhání je u obou dielektrik stejné.

1. vrstvené

Takové uspořádání nazýváme vrstvené dielektrikum. Q na deskách je stejné. Psí a S jsou stejné → D1=D2. εr jsou různé.

Intenzity polí jsou v převráceném poměru jejich permitivit.

Takto vrstvená dielektrika představují kondenzátory zapojené do série.

ENERGIE ELEKTROSTATICKÉHO POLE

W (J) – Po připojení kondenzátoru na zdroj napětí se na deskách kondenzátoru nahromadí náboj a roste úměrně s napětím. Obvodem prochází nabíjecí proud do doby kdy se kondenzátor nabije na stejně velké napětí jako zdroj. Proud In zanikne a kondenzátor zůstává nabitý i po odpojení zdroje. Dielektrikum zůstává polarizováno. Tato činnost vzniká na základě přivedené energie, která zůstává nadále ve formě energie elstat. pole. Nabitý kondenzátor je tedy zdrojem energie. Vybíjení kondenzátoru = energie nahromaděná v dielektriku se mění na el. práci