Elektrik yükü. Kulon qanunu

q = – N ∙ e.

Düz Bir Kondansatörün Kapasitansını Necə Tapmaq Olar

Video: Düz Bir Kondansatörün Kapasitansını Necə Tapmaq Olar

Video: KONDANSATÖR ARIZASI NASIL BULUNUR . KONDANSATÖRÜN İÇİNDE NE VAR . 2023, Bilər
2023 Müəllif: Gloria Harrison | [email protected] . Son dəyişdirildi: 2023-05-24 12:20

Kapasitans, faradlarla ifadə olunan SI dəyəridir. Əslində, ondan yalnız türevlər istifadə olunur – mikrofaradalar, pikofaradlar və s. Düz bir kondansatörün elektrik qabiliyyətinə gəldikdə, plitələr və onların sahəsi arasındakı boşluğa, bu boşluqda yerləşən dielektrik növünə bağlıdır. Düz bir kondansatörün kapasitansını necə tapmaq olar

Təlimat

Addım 1

Kondansatör plitələrinin eyni sahəyə sahib olması və bir-birinin üstündə bir-birinin üstündə yerləşməsi halında, lövhələrdən birinin sahəsini hesablayın. Onlardan biri digərinə nisbətən köçürülürsə və ya ərazi baxımından fərqlidirsə, plitələrin bir-birinin üst-üstə düşdüyü sahənin sahəsini hesablamalısınız.

Addım 2

Bu vəziyyətdə, dairəvi (S = π (R ^ 2)), düzbucaqlı (S = ab), onun xüsusi vəziyyəti – kvadrat (S = a) kimi həndəsi fiqurların sahələrini hesablamağa imkan verən ümumiyyətlə qəbul edilmiş düsturlar istifadə olunur. ^ 2) – və başqaları.

Addım 3

Nəticədə sahə bizə tanış olan SI sisteminin vahidlərinə, yəni kvadrat metrlərə çevrilməlidir. Plitələr arasındakı məsafəyə gəldikdə, sırasıyla metrlərlə tərcümə olunur.

Addım 4

Bu tapşırığın şərtləri daxilində həm kondansatör lövhələri arasında yerləşən müəyyən bir materialın mütləq dielektrik sabitliyi və həm də nisbi göstərilə bilər. Mütləq keçiricilik F / m (metrə görə farad) ilə ifadə edilir, nisbi isə ölçüsüz bir kəmiyyətdir.

Addım 5

Mühitin nisbi dielektrik sabitliyi vəziyyətində (bu vəziyyətdə dielektrik), materialın mütləq dielektrik sabitliyi ilə eyni xüsusiyyət arasındakı əlaqəni göstərən bir əmsal istifadə olunur, ancaq vakuumda, daha doğrusu, neçə dəfə ilk ikincidən böyükdür. Nisbi keçiriciliyi mütləqə çevirin və nəticəni elektrik sabitinə vurun. 8, 854187817 * 10 ^ (- 12) F / m-dir və əslində vakumun dielektrik sabitidir.

Addım 6

Əvvəlki addımda təsvir olunan hesablamalara əsasən, kondansatörün lövhələri arasındakı materialın mütləq dielektrik sabitliyi, əvvəlcə təyin edilmədiyi təqdirdə, plitələrin bir-birinin üst-üstə düşdüyü sahənin ərazisinə vurun. Sonra nəticəni plitələr arasındakı məsafəyə bölün və faradlarla ifadə edilən kondansatörün tutumunu əldə edin.

Addım 7

Lazım gələrsə, əldə edilən nəticəni daha uyğun digər – mikro, piko və ya nanofaradlara çevirin. Millifaradlara da çevirə bilərsiniz, amma unutmayın ki, texnologiyada, müəyyən bir kondansatörün hansı dizaynına sahib olmasından asılı olmayaraq, içərisindəki elektrik gücünü göstərmək ənənəvi deyil. Ölçü vahidi seçərkən, kəsir nöqtəsindən sonra mümkün qədər az rəqəmin olmasına çalışın.

Elektrik yükü. Kulon qanunu

İstənilən cisimlər arasında, Ümümdünya Cazibə qanunu ilə müəyyən olunan, cazibə qüvvəsi var. Bu təsir qravitasia qarşılıqlı təsiri adlanır. Lakin bəzi zərrəciklər arasında elə bir qarşılıqlı təsir mövcuddur ki, bu qüvvə qravitasiya qarşılıqlı təsirini minlərlə dəfə üstələyir. Onda deyirlər ki, bu zərrəciklər elektrik yükünə malikdirlər. İki növ elektrik yükü var: müsbət və mənfi.

• Eyni işarəli yüklər bir birini cəzb itələyir, yəni ki dəf edir
• Müxtəlif işarəli yüklər bir birini cəzb edir.

Şəkildə göstərilmiş qüvvəsi – I cismin II cismə təsir etdiyi qüvvədir və qüvvəsi – II cismin I cismə təsir etdiyi qüvvədir. Nyutonun üçüncü qanununa əsasən bu qüvvələr bir birinə modulca bərabər və istiqamətcə əksdir:

• Skalyar kəmiyyədir;
• ölçü vahidi

[q] = 1 Kl = 1 A ∙ san.

• Zərrəciyin elektrik yükü zərrəciyin fundamental xassəsidir, bu xassəni ondan qoparmaq mümkün deyil. Elektronun və protonun yükləri elementar adlanır, bu yükü bölmək mümkün deyil. Elementar yük еhərfi ilə işarə olunur:

e = 1,6 ∙ 10 -19 Kl

• Elektrik yüklü zərrəciklər kimi sonrakı zərrəcikləri göstərmək olar:

Fransız alimi Şarl Kulon burulma tərəzi vasitəsi ilə nöqtəvi elektrik yüklərinin qarşılıqlı təsir qanununu müəyyən edib.

Kulon qanunu:

Sükunətdə olan iki nöqtəvi yük arasındakı qarşılıqlı təsir qüvvəsi yüklərin modullarının hasili ilə düz, aralarındakı məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasibdir:

к – mütənasiblik əmsalı və ya Kulon əmsalıdır
– sabit kəmiyyətdir,
– düsturu:

– ölçü vahidi:
– Ədədi qiyməti:

– BS-də düsturu:

– Burada ε₀ – eletrik sabitidir, ölçü vahidi:

Cismə elektrik yükü vermək mümkündür. Müxtəlif maddədən ibarət olan iki cismi bir birinə sürtdükdə bu cisimlər müxtəlif işarəli elektrik yükünə malik ola bilirlər. Bu zaman bir cisimdəki elektronların bir qismi digər cismə ötürülür. Bu hadisə elektriklənmə adlanır. Əlavə elektron qəbul etmiş cisim “mənfi” yükə malik olur. Elektronlarını itirmiş cisim isə “müsbət” yüklənir. Ebonit çubuğu yuna sürtdükdə həm çubuq, həm də ki yun yüklənir.

Sürtünmə zamanı cisimdə elektrik yükünün əmələ gəlməsinə cismin elektriklənməsi deyilir.

Cismin yükü – artıq və ya çatışmayan elektronlarının sayının elementar yükə hasilinə bərabərdir. “Müsbət” yüklənmiş cismin yükü:

q = + N ∙ e.

“Mənfi” yüklənmiş cismin yükü:

q = – N ∙ e.

Elektroskop

Cisimlərin elektriklənməsini təyin etmək üçün elektroskopdan istifadə edirlər. Elektroskopun iş prinsipi ondan ibarətdir ki eyni işarəli yükə malik olan cisismlər bir birini itələyir. Ən sadə elektroskop kolba və ona bərkidilmiş şaquli mildən ibarətdir. Aşağıdan milə kağız parçaları birləşib. Əgər hər hansı bir yüklənmiş cismi milə toxundursaq, onda yükün bir hissəsi milə ötürüləcək, mil özü yüklənəcək. Milə bərkidilmiş kağız parçaları da eyni işarəli yük alacaq. Bu halda onlar bir birindən dəf olunur. Kağız parçaları nə qədər böyük yükü alarsa, onlar bir birini daha çox itələyir və biri-birindən daha çox uzaqlaşır.

Elektrik yükünün saxlanma qanunu

Qapalı sistem təşkil edən bütün yüklərin cəbri cəmi sabitdir

q ₁+ q₂+ q₃+ . = const

Yükləri q₁ və q₂olan iki cismi bir birinə toxundurduqda yükün bir hissəsi digərinə keçir, lakin toxunmadan qabaq olan cisimlərin yüklərinin cəmi toxunmadan sonra olan cisimlərin yüklərinin cəminə bərabərdir:

Yükləri q₁və q₂olan iki eyni kürəni bir birinə toxundurduqdan sonra onların aldıqları yüklər:

Cərəyanı necə ölçmək olar

Bir elektrik layihəsi üzərində işləyirsinizsə, cərəyanı və ya dövrədən nə qədər cərəyanın keçdiyini yoxlamaq lazım ola bilər. Bu standart bir test olmasa da, bir şeyin lazım olduğundan daha çox enerji çəkdiyini müəyyən etmək üçün gücləndiriciləri ölçməli ola bilərsiniz. Məsələn, amperin ölçülməsi avtomobilinizdəki komponentin batareyanı boşaldıb-boşaltmadığını müəyyən etməyə çalışarkən faydalı ola bilər. Xoşbəxtlikdən, multimetriniz varsa və elektrik komponentləri ətrafında təhlükəsizlikdən istifadə edirsinizsə, gücləndiriciləri ölçmək asandır.

addım

2-ci hissənin 1-ci hissəsi: Multimetrin konfiqurasiyası

• Maksimum gücləndiriciləri də maksimum cərəyan adlandırmaq olar.

• Terminaldan istifadə etdiyiniz zaman o, sadəcə multimetrdən istifadə etdiyinizdən fərqli olaraq dövrənin bir hissəsinə çevrilmir.

• “COM” “ümumi” deməkdir. Port “COM” ilə işarələnməyibsə, bunun əvəzinə mənfi simvol görə bilərsiniz.
• Əgər kabellərinizdə sancaqlar varsa, cərəyanı ölçərkən onları yerində saxlayın. Onların sıxacları varsa, onları dövrəyə bağlaya və əllərinizi sərbəst buraxa bilərsiniz. Bununla belə, hər iki növ zond eyni şəkildə sayğaca qoşulur.

• Siz “A” hərfi olan, biri “A” və ya “10A” və digəri “mA” etiketli iki rozetka görə bilərsiniz. “A” və ya “10A” deyən cərəyanı 10 amperə qədər ölçmək üçün nəzərdə tutulmuşdur, “mA” deyən isə təqribən milliamperləri ölçür. 300 mA. Hansı birini istifadə edəcəyinizə əmin deyilsinizsə, sayğacı həddən artıq yükləməyinizə əmin olmaq üçün daha yüksək “A” və ya “10A” parametrini seçin.
• Siz həmçinin gərginlik və ya “?” üçün “V” işarələnmiş qapıları görə bilərsiniz. ohm üçün. Bu test üçün bunları nəzərə almaya bilərsiniz.

• AC və ya alternativ cərəyan adətən məişət texnikası və elektrik mühərrikləri kimi obyektlərdə istifadə olunur, sabit cərəyan və ya birbaşa cərəyan isə tez-tez batareya ilə işləyən mühərriklərdə və cihazlarda istifadə olunur.
• Bu elektrik enerjisini birbaşa cərəyana çevirən transformator olmadıqda, yaşayış şəraitində cərəyan alternativ cərəyan olacaqdır.

• Sayğacınızı ölçməyi gözlədiyinizdən daha çox gücləndirici idarə etmək üçün qurmaqla, cərəyan düşündüyünüzdən daha güclü olarsa, qoruyucuların partlamasından qorunmağa kömək edirsiniz. Əgər cərəyan gücləndirici parametrindən əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdirsə, sayğaca zərər verə bilərsiniz.
• Bəzi zənglər avtomatik olaraq dəyişir, yəni siz yığımı əl ilə tənzimləmək məcburiyyətində deyilsiniz. Əgər belədirsə, siz gücləndirici parametrləri olan siferblat görməyəcəksiniz və sayğac “avtomatik diapazon” kimi qeyd olunacaq və ya ekranda “AUTO” yazısını görə bilərsiniz.

2-ci hissə: Gücləndiricilərin və ya Gücün sınaqdan keçirilməsi

1. Dövrəyə gələn enerjini söndürün. Əgər dövrəniz batareyadan qidalanırsa, həmin batareyadan çıxan mənfi kabeli ayırın. Elektrik kəsicisində enerjini söndürmək lazımdırsa, elektrik açarını söndürün və mənfi kabeli ayırın. çəkinin sayğacı elektrik enerjisi ilə dövrəyə qoşun. Xəbərdarlıq: Elektriklə işləyərkən son dərəcə diqqətli olun. Ağır rezin əlcəklər geyin, suyun yaxınlığında və ya metal səthdə işləməyin və açıq telləri çılpaq əllərlə tutmayın. Elektrik cərəyanı aldıqda sizə kömək edə biləcək və ya təcili yardım çağıra biləcək birinin (dövrəyə toxunmayın) olması da yaxşı fikirdir.
2. Enerji təchizatından gələn qırmızı teli ayırın. Dövrədən keçən cərəyanın miqdarını yoxlamaq üçün multimetri elə birləşdirin ki, o dövrəni tamamlasın. Bunu etmək üçün, dövrənin gücünü ayırmaqla başlayın və sonra enerji mənbəyindən demək olar ki, həmişə qırmızı olan müsbət teli çıxarın.
   • Bu proses “dövrü qırmaq” adlanır.
   • Dövrəni qırmaq üçün teli tel kəsicilərlə kəsmək lazım ola bilər. Bununla belə, enerji mənbəyindən gələn telin sınaqdan keçirdiyiniz cihaza gedən naqillə görüşdüyü bir qapaq görsəniz, sadəcə olaraq qapağı açıb bir-birinizin ətrafındakı naqilləri gevşete bilərsiniz. Naqillər, ayıra biləcəyiniz kliplərlə də birləşdirilə bilər.
   • Qara teli çıxarmağa ehtiyac yoxdur.Davamlı cərəyan dövrəsində qara mənfi, alternativ cərəyan dövrəsində isə “isti” teldir.
3. Şnurun uclarını soyun, Zəruridirsə. Siz multimetr sancaqlarının ətrafına kiçik bir tel bağlamalı və ya timsah sancaqlarının etibarlı şəkildə bərkidilməsi üçün kifayət qədər naqil açmalısınız. Əgər tel sonuna qədər izolyasiya edilibsə, məftil kəsicilərinizi təqribən əlavə edin. Şnurun ucundan 1 sm (2,5 sm) və rezin izolyasiyanı kəsmək üçün kifayət qədər sıxacın. Sonra izolyasiyanı çıxarmaq üçün daşları kəskin şəkildə sizdən uzaqlaşdırın.
   • Təsadüfən şnurunu kəsmisinizsə, ucun həmin hissəsini kəsin və yenidən cəhd edin.
   • Enerji mənbəyindən uzaqlaşan şnurun ucunu və sınaqdan keçirdiyiniz cihazdan gələn kabeli çıxartmalısınız.
4. Müsbət teli multimetrdəki müsbət probun ətrafına qoyun. Enerji mənbəyindən uzaqlaşan qırmızı naqilin açıq ucunu götürün və ya multimetr zondusundakı sancağa sarın, ya da istifadə etdiyiniz zond növündən asılı olaraq alliqator kliplərini məftilə sıxın. Hər iki halda, düzgün oxunuş əldə etdiyinizə əmin olmaq üçün şnurunu etibarlı şəkildə bağladığınızdan əmin olun.
   • Texniki olaraq, müsbət probu enerji mənbəyindən və ya cihazdan gələn telə qoşmağın həqiqətən əhəmiyyəti yoxdur, çünki sayğac yalnız dövrəni tamamlamalıdır. Əgər nədənsə naqilləri başqa yolla bağlamaq daha asandırsa, yaxşıdır.
   • Mənfi naqil təsadüfən yerə toxunarsa, əvvəlcə müsbət naqilin birləşdirilməsi qısaqapanmanın qarşısını almağa kömək edə bilər.
   • Gücləndirici terminalı olmayan bir dövrə ölçsəniz və oxunuşda onun qarşısında mənfi işarə varsa, bu, naqilləri arxaya qoyursunuz. Naqilləri çevirərək həll edin.
5. Qara multimetr zondunu qalan telə qoşun və dövrəni yandırın. Sonra sınaqdan keçirməyə çalışdığınız elektrik komponentindən gələn müsbət teli tapın və onu qara multimetr zonduna əlavə edin. Əgər naqilləri ayıraraq batareya ilə işləyən dövrəni zədələmisinizsə, qara zond naqillə toxunduqdan sonra dövrəyə enerji bərpa olunacaq. Gücü güc açarı və ya açarı ilə söndürsəniz, onu yenidən yandırın.
   • Bu, kəsdiyiniz və ya enerji təchizatını ayırdığınız kabelin digər ucu olacaq.
   • Əgər siz avtomobildə sınaqdan keçirsəniz, maşını işə salmayın və avtomobildə hər hansı ventilyator, işıq və ya başqa hər hansı əşyanı yandırmağa çalışmayın, çünki sayğacı həddən artıq yükləyə bilərsiniz.
6. Sayğacı oxuyarkən probları təxminən bir dəqiqə yerində saxlayın. Sayğac quraşdırıldıqdan sonra rəqəmsal displeydə dərhal bir nömrə görün. Bu, cərəyanınızın və ya amperinizin ölçülməsidir. Bu ilkin oxu dəqiq ola bilsə də, ən dəqiq ölçmə üçün cərəyanın sabit olmasını təmin etmək üçün zondları dövrədə ən azı 60 saniyə saxlayın.
   • Oxuma həssas parametrdən azdırsa (məsələn, 0,3 A-dan az oxuyursa və həssas parametr 300 mA-a qədər ölçürsə), sayğacı ayırın, qırmızı zondu mA-ya köçürün və testi təkrarlayın.
   • Bu oxu sizə sınaqdan keçirdiyiniz dövrə cərəyanını və ya cərəyanını göstərir. Bu, əsasən, bir anda cərəyan axınından nə qədər elektrik keçə biləcəyidir.

İcma sualları və cavabları

Multimetrdən istifadə edərək fişin cərəyanını necə ölçmək olar?

Ralf Childers
Elektrik Peşəkarı Ralph Childers 30 ildən çox idarəetmə və elektrik işləri üzrə təlim keçmiş Portlend, Oreqon bölgəsində yerləşən usta elektrik ustasıdır. Ralf magistr dərəcəsini aldı. Lafayettedəki Luiziana Universitetində Elektrik Mühəndisliyi ixtisası üzrə təhsil alıb və Oregon Journeyman Elektrik Lisenziyasına, eləcə də Luiziana və Texasda elektrikçi lisenziyasına malikdir.

Elektrik mütəxəssisi Əgər fişlə bağlı heç bir şey yoxdursa, elektrik cərəyanı elektrik cərəyanının axınının ölçüsü olduğundan, bu fişdə güc olmayacaq.

9 volt neçə gücləndiricidir?

12 voltluq işıq dövrəsində qoruyucu çıxararaq və qoruyucu yerinə multimetrimdən istifadə etməklə DC gücləndiricilərini ölçə bilərəmmi?

Amper test cihazında 220-lik kəsici üçün yaxşı oxu nədir?

100 amperlik kəsici qutudan 30 amperlik sistemi necə əldə edə bilərəm?

Paralel DC dövrəsinin cərəyanını ölçmək üçün maşın istifadə etmədən necə hesablaya bilərəm?

Xəbərdarlıqlar

• Elektriklə işləyərkən çox diqqətli olun. Elektrik enerjisinin söndürüldüyünə əmin olun, suyun yaxınlığında və ya metal səthdə işləməyin və fövqəladə hallarda kiminsə yaxınlıqda dayanmasını təmin edin.
• Evinizdəki elektrik rozetkasının gücünü ölçmək üçün multimetrdən istifadə etməyin. Onlar cərəyanın miqdarına görə qiymətləndirilməyib və siz sayğacı zədələyə və elektrik cərəyanına məruz qala bilərsiniz.

Sizə lazım olan şeylər

• Rəqəmsal multimetr
• İp kəsicilər və ya soyucular (isteğe bağlı)