Predstavitev fizike o zgodovini nastanka kondenzatorja. Kondenzatorji, njihova vloga in funkcije. je enako ena if, ko jim posreduje naboje
Diapozitiv 1
Izpolnil: Dima Karetko, učenec 10 "A" Nadzornik: Popova Irina Aleksandrovna, učiteljica fizike Belovo 2011 Mestna izobraževalna ustanova "Srednja šola št. 30 Belovo" Kondenzatorji Miiproekt v fizikiDiapozitiv 2
Načrt Uvod Kondenzatorji Osnovni parametri kondenzatorja Razvrstitev kondenzatorjev Uporaba kondenzatorjev Zaključek Literatura
Diapozitiv 3
Uvod Sistem prevodnikov z zelo visoko električno zmogljivostjo najdete v vsakem radijskem sprejemniku ali pa ga kupite v trgovini. Imenuje se kondenzator. Zdaj boste izvedeli, kako delujejo podobni sistemi in od česa je odvisna njihova električna zmogljivost.
Diapozitiv 4
Kondenzatorji Kondenzator je dvopolno omrežje z določeno kapacitivno vrednostjo in nizko ohmsko prevodnostjo; naprava za shranjevanje energije električnega polja.
Diapozitiv 5
Osnovni parametri kondenzatorja: 1) Kapaciteta: kapacitivnost se pojavi v oznaki kondenzatorja, medtem ko se dejanska kapacitivnost lahko močno razlikuje glede na veliko dejavnikov. Dejansko zmogljivost določajo električne lastnosti. 2) Specifična kapacitivnost se imenuje razmerje med kapacitivnostjo in prostornino (ali maso) dielektrika. 3) Nazivna napetost - vrednost napetosti, navedena na kondenzatorju, pri kateri lahko deluje pod določenimi pogoji v svoji življenjski dobi, pri čemer ohranja parametre v sprejemljivih mejah. 4) Polariteta: Številni oksidni dielektrični (elektrolitski) kondenzatorji delujejo le, če je polarnost napetosti pravilna zaradi kemijskih značilnosti interakcije elektrolita z dielektrikom.
Diapozitiv 6
Razvrstitev kondenzatorjev Vakuumski kondenzatorji (plošče brez dielektrika so v vakuumu). Kondenzatorji s plinastim dielektrikom. Kondenzatorji s tekočim dielektrikom. Kondenzatorji s trdnim anorganskim dielektrikom: steklo (stekleno-emajlirani, steklokeramični), sljuda, tankoslojni anorganski filmi. Kondenzatorji s trdnim organskim dielektrikom: papir, kovina-papir, film. Elektrolitski in oksidno-polprevodniški kondenzatorji (Takšni kondenzatorji se od vseh drugih vrst razlikujejo predvsem po veliki specifični kapacitivnosti). Trajni kondenzatorji so glavni razred kondenzatorjev, ki ne spreminjajo svoje zmogljivosti. Spremenljivi kondenzatorji- kondenzatorji, ki omogočajo spremembo kapacitivnosti. Trimer kondenzatorji so kondenzatorji, katerih kapacitivnost se spreminja med enkratno ali občasno prilagoditvijo.
Diapozitiv 7
Uporaba kondenzatorjev Kondenzatorji se uporabljajo za izgradnjo različnih vezij z lastnostmi, ki so odvisne od frekvence.Ko se kondenzator hitro izprazni, lahko dobimo močan impulz, na primer pri fotografskih bliskavicah. Ker lahko kondenzator dolgo časa zadrži naboj, ga lahko uporabimo kot spominski element ali napravo za shranjevanje električne energije. V industrijski elektrotehniki se kondenzatorji uporabljajo za kompenzacijo jalove moči in v filtrih z višjimi harmoniki. Pretvornik(IP) majhni premiki: majhna sprememba razdalje med ploščama zelo opazno vpliva na kapacitivnost kondenzatorja. IP vlažnosti zraka (sprememba sestave dielektrika povzroči spremembo kapacitivnosti) IP vlažnosti lesa V vezjih relejne zaščite in avtomatizacije se kondenzatorji uporabljajo za izvajanje logike delovanja nekaterih zaščit.
(lat. condenso - kompakten, zgostiti) - toplotni izmenjevalnik, toplotni izmenjevalnik, v katerem se izvaja proces kondenzacije, proces faznega prehoda hladilne tekočine iz pare v tekoče stanje zaradi odvzema toplote s hladnejšim hladilnim sredstvom.
Princip delovanja
Kondenzator običajno sprejme pregrete hlape hladilne tekočine, ki se ohladijo na temperaturo nasičenja in s kondenzacijo preidejo v tekočo fazo. Za kondenzacijo pare je potrebno vsaki enoti njene mase odvzeti toploto, ki je enaka specifični toploti kondenzacije. Odvisno od
hladilni medij (hladilno sredstvo), lahko kondenzatorje razdelimo na naslednje vrste: vodno hlajeni, vodno-zračni (izhlapevalni) hlajenje, zračno hlajeni, hlajeni z vrenjem hladilnega sredstva v kondenzatorju uparjalnika, hlajeni s procesnim produktom. Izbira vrste kondenzatorja je odvisna od pogojev uporabe.
Aplikacija
Kondenzatorji se uporabljajo v termo in jedrskih elektrarnah za kondenzacijo izpušne pare iz turbin. V tem primeru je na vsako tono kondenzirane pare približno 50 ton hladilne vode. Zato so potrebe termoelektrarn in še posebej jedrskih elektrarn po vodi zelo velike – do 600 tisoč m³/uro.
V hladilnih enotah se kondenzatorji uporabljajo za kondenzacijo hlapov hladilnega sredstva, kot je freon. V kemijski tehnologiji se kondenzatorji uporabljajo za pridobivanje čistih snovi (destilatov) po destilaciji.
Načelo kondenzacije se uspešno uporablja tudi za ločevanje zmesi hlapov različnih snovi, saj se njihova kondenzacija pojavi pri različnih temperaturah.
Sorte
Na podlagi principa izmenjave toplote kondenzatorje delimo na mešalne (mešalne) in površinske kondenzatorje. Pri mešalnih kondenzatorjih je vodna para v neposrednem stiku s hladilno vodo, pri površinskih kondenzatorjih pa se hlapi delovne tekočine ločijo.
steno iz hladilne tekočine. Površinske kondenzatorje delimo glede na
naslednje funkcije:
v smeri tokov hladilne tekočine: direktni tok, protitok in s prečnim tokom hladilne tekočine;
glede na število sprememb v smeri gibanja hladilne tekočine - v enoprehodni, dvoprehodni itd .;
po številu serijsko povezanih ohišij - enostopenjski, dvostopenjski itd.
po zasnovi: lupina in cev, plošča itd.
Hladilnik kondenzator "Minsk-10"
Pasterizator
Postopek pasterizacije predstavlja doseganje temperature izdelka na določeno tehnološke zahteve vrednosti in ga nekaj časa zadržujemo pri tej temperaturi ter nato ohladimo izdelek na temperaturo shranjevanja.
Pasterizacija se izvaja s posebno opremo - pasterizatorjem.
Področje uporabe te opreme je pasterizacija (toplotna obdelava) in hlajenje v toku različnih prehrambenih izdelkov: pasterizacija mleka, smetane, sokov, vina, piva, kvasa itd.
Načini pasterizacije vedno pomenijo razmerje med časom zadrževanja pri temperaturi pasterizacije in dejansko temperaturo pasterizacije. V zvezi z mlečno industrijo: Aseptična pasterizacija - 4 sekunde 137 stopinj Celzija. Neaseptična pasterizacija ima veliko različnih parametrov, na primer surovine za proizvodnjo jogurta se običajno pasterizirajo pri naslednjih parametrih: čas zadrževanja 300 sekund, temperatura 97 stopinj Celzija. Če je bila surovina predhodno baktofugirana, se lahko uporabi veliko več mehki načini, na primer hitrost zaklopa 120 sekund in temperaturo 67 stopinj Celzija.
Vrste pasterizatorjev
Glede na vrsto obratovalnega cikla lahko pasterizatorje razdelimo na periodične (diskretne) in kontinuirane.
Diskretni pasterizatorji Zaradi visokih obratovalnih stroškov se le redko uporabljajo v industriji, na primer avtoklavi v konzervni industriji.
Kontinuirani pasterizatorji pogosto se uporablja v industriji mleka, sokov in pivovarstvu. Diskretni pasterizatorji v trenutnoširoko uporablja pri proizvodnji kečapov.
Glede na vrsto predelanih surovin delimo pasterizatorje na pasterizatorje tekočin, pasterizatorje in pasterizatorje pakiranih izdelkov.
Po vrsti pasterizacijskih pogojev - aseptični (sterilni) in neaseptični (nesterilni). Aseptične pasterizatorje lahko razdelimo na pasterizatorje z neposrednim segrevanjem proizvoda (običajno sterilna para) in s segrevanjem proizvoda z izmenjevalnikom toplote ("vroč krog"). V pasterizatorjih z neposrednim segrevanjem proizvoda se proizvod ohladi v vakuumskih komorah (odzračevalnikih), v pasterizatorjih z ogrevanjem proizvoda z enoto za izmenjavo toplote - v regeneracijskem delu toplotnega izmenjevalnika (ne vedno, obstajajo izvedbe, v katerih hlajenje se izvaja s krožečo/ledeno vodo).
Ploščati pasterizatorji se uporabljajo za toplotno obdelavo izdelkov z nizko viskoznostjo (mleko, sokovi, čaji, pijače itd.) v tankoslojnem neprekinjenem toku.
Cevasti pasterizatorji se uporabljajo za obdelavo izdelkov različnih stopenj viskoznosti (mleko, mlečni napitki, smetana, sladoledne mešanice, kreme, majoneza, kečap itd.) v zaprtem toku. Cevni toplotni izmenjevalniki so cenovno ugodni in enostavnejši za izdelavo v primerjavi s ploščnimi. Uporaba naprave omogoča obdelavo izdelka pri visokem tlaku, temperaturi in hitrosti; in tudi popolnoma odpraviti prodor enega okolja v drugega. Namestitev ima dobro toplotno aktivnost.
Strgalni pasterizatorji se uporabljajo za pasterizacijo in hlajenje izdelkov z visoko viskoznostjo (težka smetana, mešanica skute, mešanica sladoleda, paradižnikova pasta, kečap). Toplotni izmenjevalniki s strgano površino zagotavljajo enakomerno segrevanje ali hlajenje izdelka zaradi njegovega prisilnega mešanja v kanalu toplotnega izmenjevalnika.
Uparjalnik
- toplotni izmenjevalnik, v katerem poteka fazni prehod tekočega hladilnega sredstva v parno in plinasto stanje zaradi dovoda iz bolj vročega hladilnega sredstva. Ta vroča tekočina je običajno voda, zrak, slanica oz
plinasti, tekoči ali trdni tehnološki izdelki. Ko se proces faznega prehoda pojavi na površini tekočine, se imenuje izhlapevanje. Če proces poteka po vsej globini tekočine s tvorbo parnih mehurčkov, se to imenuje vrenje. Fazni prehod se lahko pojavi pri homogeni tekočini ali mešanici tekočih komponent.
Aplikacija
V termoenergetiki je uparjalnik namenjen za proizvodnjo destilata, ki dopolnjuje izgubo kondenzata v parnih elektrarnah. Obstajajo uparjalniki, ogrevani z dimnimi plini, ki izhajajo iz kotlovskih enot. Para, proizvedena v takšnih uparjalnikih, se lahko uporablja tako za zapolnitev izgub kondenzata kot za oskrbo s toploto. Uparjalniki velike zmogljivosti se uporabljajo v jedrskih elektrarnah v bližini morij in oceanov za razsoljevanje morske vode. Uparjalniki, včasih imenovani razsoljevalci, so nameščeni na morskih plovilih. In so glavni elementi hladilne enote, v katerem je hladilno sredstvo uparjeno, namenjeno neposrednemu (ali preko slanice) hlajenju hladilnih komor.
Razvrstitev
Glede na naravo hlajenega medija (glede na namen) ločimo uparjalnike za hlajenje tekočih hladilnih sredstev in tehnoloških izdelkov; za hlajenje zraka in plinastih procesnih produktov, tj
izmenjava toplote med hlajenim predmetom in hladilnim sredstvom; za hlajenje trdnih tehnoloških izdelkov; uparjalniki-kondenzatorji.
Odvisno od pogojev kroženja ohlajene tekočine so lahko uparjalniki zaprtega ali odprtega tipa. Uparjalniki zaprtega tipa se imenujejo uparjalniki z
zaprt krožni sistem ohlajene tekočine, ki jo črpa črpalka. Ti vključujejo lupinaste in tuljavne uparjalnike. Uparjalniki odprti
tipa imenujemo uparjalniki z odprtim nivojem ohlajene tekočine, katere kroženje ustvarja mešalo. Ti vključujejo navpične cevne in panelne uparjalnike.
Glede na naravo polnjenja hladilnega sredstva delimo uparjalnike na poplavljene in nepoplavljene. Slednji vključujejo namakanje, lupine in cevi z vrenjem v ceveh, kot tudi spiralne uparjalnike z zgornjim dovodom tekočine.
Uparjalnike delimo tudi v skupine glede na površino, na kateri hladilno sredstvo vre: v medcevnem prostoru (oklepno-cevni zaliti in namakalni) ali v ceveh in kanalih (oklopno-cevni z vrenjem v ceveh, navpično-cevni in plošča). Zadnja delitev je pomembna z vidika izbire modela za izračun toplotne prehodnosti vrelišča.
Glede na naravo gibanja hladilnega sredstva ločimo uparjalnike z naravno in prisilno cirkulacijo.
Princip delovanja
Uparjalnik iz lupine in cevi je sestavljen iz širokega vodoravnega valja (ohišja), znotraj katerega so cevne pločevine. Te rešetke so niz tankih bakrene cevi, skozi katerega teče hladilna tekočina (voda). Premer takih cevi je v povprečju 20–25 cm, v njih
Hladilna tekočina se giblje s hitrostjo do 2 m/s. V prostoru med cevnimi ploščami je vrelo hladilno sredstvo. Šobe so pritrjene na oba robova rešetke, ki sta povezana
na sistem vodnega hlajenja. Za povečanje prenosa toplote ima zunanji del rešetke rebra.Med delovanjem se hladilno sredstvo premika po ceveh od dna uparjalnika navzgor. Med svojim gibanjem hladi vodo, ki kroži z zunanje strani cevi. Pregradne stene znotraj cilindra zagotavljajo premikanje vode s hitrostjo od 0,5 do 3 m/s.
Zasnova ploščatega uparjalnika je sestavljena iz več vrstic enodimenzionalnih jeklene plošče, ki so med seboj povezani po principu ribje kosti. Hladilno sredstvo in hladilno sredstvo se v takem uparjalniku ne gibljeta vzporedno drug z drugim, temveč drug proti drugemu, vsak znotraj svojega neodvisnega tokokroga. V primerjavi z drugimi vrstami uparjalnikov imajo ploščni uparjalniki številne nedvomne prednosti: so majhni; manj dovzetni za okvare, v primeru okvar pa so odporni proti zmrzovanju; imajo visoko zmogljivost.
9. razred 5klass.net
Diapozitiv 2
Namen lekcije:
Oblikujte koncept električne zmogljivosti; Vnesite nova lastnost– električna kapaciteta kondenzatorja in njegova merska enota. Razmislite o vrstah kondenzatorjev in o tem, kje se uporabljajo
Diapozitiv 3
Ponovimo... 1. možnost 1) Kdo in kdaj je ustvaril teorijo? elektromagnetno polje in kaj je njeno bistvo. 2) Naštej vrste elektromagnetnega valovanja. Infrardeče sevanje, njegove lastnosti in učinki na človeško telo. Možnost 2 1) Kako se imenuje elektromagnetno valovanje?. Katere so glavne lastnosti elektromagnetnega valovanja? 2) Naštej vrste elektromagnetnega valovanja. Rentgensko sevanje, njegove lastnosti in vpliv na človeško telo.
Diapozitiv 4
Kondenzator je sestavljen iz dveh vodnikov, ločenih z dielektrično plastjo, katere debelina je majhna v primerjavi z velikostjo vodnikov. Električna kapaciteta kondenzatorja je enaka kjer je q naboj pozitivne plošče, U napetost med ploščama. Električna zmogljivost kondenzatorja je odvisna od njegove geometrijske zasnove in električne prepustnosti dielektrika, ki ga polni, in ni odvisna od naboja plošč. Kondenzator
Diapozitiv 5
Električna kapacitivnost dveh prevodnikov je razmerje med nabojem enega od prevodnikov in potencialno razliko med tem prevodnikom in sosednjim. Merska enota kapacitivnosti je farad – [F] To morate vedeti:
Diapozitiv 6
Električna zmogljivost ploščatega kondenzatorja je enaka kjer je S površina vsake plošče, d je razdalja med njimi, ε je dielektrična konstanta snovi med ploščama. Predpostavlja se, da so geometrijske dimenzije plošč velike v primerjavi z razdaljo med njimi. Zapomni si to...
Diapozitiv 7
Energija kondenzatorja
W = qU/2 W=q2 /2C U
Diapozitiv 8
Vrste kondenzatorjev
Diapozitiv 9
Trenutno se papirni kondenzatorji pogosto uporabljajo za napetosti nekaj sto voltov in kapaciteto več mikrofaradov. Pri takšnih kondenzatorjih sta plošči dva dolga traka iz tanke kovinske folije, izolacijski distančnik med njima pa nekoliko širši papirnati trak, prepojen s parafinom. Eden od pokrovov je prelepljen s papirnatim trakom, nato pa se trakovi tesno zvijejo v zvitek in položijo v poseben kovček. Takšen kondenzator velikosti vžigalične škatlice ima kapaciteto 10 μF (kovinska krogla takšne kapacitete bi imela polmer 90 km). Papirni kondenzator
Diapozitiv 10
Keramični kondenzator Keramični kondenzatorji se uporabljajo v radijski tehniki. Dielektrik v njih je posebna keramika. Obloge keramičnih kondenzatorjev so izdelane v obliki sloja srebra, nanesenega na površino keramike in zaščitenega s slojem laka. Keramični kondenzatorji se proizvajajo z zmogljivostmi od enot do stotin pikofaradov in napetostmi od sto do tisoč voltov.
Diapozitiv 11
Spremenljivi kondenzator.
Zapišite napravo kondenzatorja
Diapozitiv 12
Zapiši, kakšna je njihova električna kapaciteta.
Diapozitiv 13
UPORABA KONDENZATORJEV
Diapozitiv 14
Kolikšna je električna kapaciteta kondenzatorja, če je naboj kondenzatorja 10 nC in potencialna razlika 20 kV. In zdaj naloga...
Diapozitiv 15
10 µF kondenzator je dobil naboj 4 µC. Kolikšna je energija nabitega kondenzatorja. In zdaj naloga...
Pieter van Muschenbrouck ()
Kaj je kondenzator? Kondenzator (iz latinščine condense "zgostiti", "zgostiti") je dvopolno omrežje z določeno kapacitivnostjo in nizko ohmsko prevodnostjo; naprava za shranjevanje energije električnega polja. Kondenzator je pasivna elektronska komponenta. Običajno je sestavljen iz dveh ploščatih elektrod (imenovanih plošče), ločenih z dielektrikom, katerega debelina je majhna v primerjavi z dimenzijami plošč.
Lastnosti kondenzatorja Kondenzator v vezju enosmerni tok lahko prevaja tok v trenutku, ko je priključen na tokokrog (kondenzator je napolnjen ali ponovno napolnjen); na koncu procesa prehoda skozi kondenzator ne teče tok, ker sta njegovi plošči ločeni z dielektrikom. V tokokrogu izmeničnega toka vodi nihanje izmeničnega toka s cikličnim ponovnim polnjenjem kondenzatorja, ki se zapre s tako imenovanim prednapetostnim tokom tokokroga enosmernega toka z prednapetostnim tokom
V smislu metode kompleksne amplitude ima kondenzator kompleksno impedanco: metoda kompleksne amplitude impedance Resonančna frekvenca kondenzatorja je enaka: Resonančni frekvenci Ko se kondenzator v tokokrogu izmeničnega toka obnaša kot induktor. Zato je priporočljivo, da kondenzator uporabljate le pri frekvencah, pri katerih je njegov upor kapacitiven. Običajno je največja delovna frekvenca kondenzatorja približno 23-krat nižja od resonančne tuljave.
Glavni parametri. Kapaciteta Glavna značilnost kondenzatorja je njegova kapacitivnost, ki označuje sposobnost kondenzatorja, da se kopiči. električni naboj. Oznaka kondenzatorja označuje vrednost nazivne kapacitivnosti, medtem ko se dejanska kapacitivnost lahko bistveno razlikuje glede na številne dejavnike. Dejanska kapacitivnost kondenzatorja določa njegove električne lastnosti. Torej je po definiciji kapacitivnosti naboj na plošči sorazmeren napetosti med ploščama (q = CU). Običajne vrednosti kapacitivnosti se gibljejo od nekaj pikofaradov do stotin mikrofaradov. Vendar pa obstajajo kondenzatorji z zmogljivostjo do več deset faradov. kapacitivnostelektrični nabojnapetostfarad Kapacitivnost ploščatega kondenzatorja, sestavljenega iz dveh vzporednih kovinskih plošč s površino, ki se nahajata na razdalji d druga od druge, v sistemu SI je izražena s formulo SI
Za pridobitev velikih zmogljivosti so kondenzatorji povezani vzporedno. V tem primeru je napetost med ploščami vseh kondenzatorjev enaka. Skupna kapaciteta baterije vzporedno povezanih kondenzatorjev je enaka vsoti kapacitivnosti vseh kondenzatorjev, vključenih v baterijo. Če imajo vsi vzporedno povezani kondenzatorji enako razdaljo med ploščami in enake dielektrične lastnosti, potem lahko te kondenzatorje predstavimo kot en velik kondenzator, razdeljen na fragmente manjše površine. pri serijsko povezavo kondenzatorji so naboji vseh kondenzatorjev enaki, saj se iz vira energije napajajo samo na zunanje elektrode, na notranjih elektrodah pa se dobijo le zaradi ločitve nabojev, ki so se predhodno nevtralizirali. Skupna kapaciteta baterije zaporedno vezanih kondenzatorjev je enaka
Specifična zmogljivost. Za kondenzatorje je značilna tudi specifična kapacitivnost, razmerje med kapacitivnostjo in prostornino (ali maso) dielektrika. Največja vrednost specifične kapacitivnosti je dosežena z minimalno debelino dielektrika, hkrati pa se zmanjša njegova prebojna napetost.
Gostota energije Gostota energije elektrolitskega kondenzatorja je odvisna od zasnove. Največjo gostoto dosežemo z velikimi kondenzatorji, kjer je masa ohišja majhna v primerjavi z maso plošč in elektrolita. Na primer, kondenzator EPCOS B4345 s kapaciteto µF x 450 V in maso 1,9 kg ima energijsko gostoto 639 J/kg ali 845 J/l. Ta parameter je še posebej pomemben pri uporabi kondenzatorja kot naprave za shranjevanje energije, čemur sledi njegova takojšnja sprostitev, na primer v Gaussovi pištoli.
Nazivna napetost Druga enako pomembna značilnost kondenzatorjev je nazivna napetost - vrednost napetosti, navedena na kondenzatorju, pri kateri lahko deluje pod določenimi pogoji v svoji življenjski dobi, pri čemer ohranja parametre v sprejemljivih mejah. Nazivna napetost je odvisna od konstrukcije kondenzatorja in lastnosti uporabljenih materialov. Med delovanjem napetost na kondenzatorju ne sme preseči nazivne napetosti. Za mnoge vrste kondenzatorjev, ko se temperatura poveča, se dovoljena napetost zmanjša, kar je povezano s povečanjem toplotne hitrosti nosilcev naboja in s tem zmanjšanjem zahtev za nastanek električnega razpada.
Polariteta Številni oksidni dielektrični (elektrolitski) kondenzatorji delujejo le, če je polarnost napetosti pravilna zaradi kemijskih značilnosti interakcije elektrolita z dielektrikom. Ko je polarnost napetosti obrnjena, elektrolitski kondenzatorji običajno ne uspejo zaradi kemičnega uničenja dielektrika s posledično povečanjem toka, vrenjem elektrolita v notranjosti in posledično možnostjo eksplozije ohišja.
