25.6:

25.6: אנרגיה המאוחסנת בקבל: פתרון בעיות

Energy Stored in a Capacitor: Problem Solving

JoVE Core
Physics

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Physics

Energy Stored in a Capacitor: Problem Solving

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

25.5: Energy Stored in a Capacitor

25.7: Capacitor With A Dielectric

1,111 Views

•

01:26 min

•

September 18, 2023

Overview

בשנת 1749 טבע בנג’מין פרנקלין את המילה סוללה עבור סדרה של קבלים המחוברים לאגירת אנרגיה. קבלים מאחסנים אנרגיה פוטנציאלית חשמלית שיכולה להשתחרר תוך זמן קצר. משמעות מאפיין זה היא שלקבלים יש מגוון רחב של יישומים.

הצתה פריקת קבלים היא סוג של מערכת הצתה הנפוצה במנועים קטנים שבה האנרגיה המשתחררת מקבל מציתה סליל אינדוקציה שבתורו יורה את המצת.

כדי לחשב את האנרגיה המאוחסנת בקבל של מערכת CDI טיפוסית, יש לדעת לפחות שניים מהפרמטרים הבאים:

המתח המופעל על פני הקבל
המטען המאוחסן בקבל
הקיבול של הקבל

מכיוון ששלושת הפרמטרים הללו קשורים על ידי המשוואה המפורטת להלן, ניתן לחשב את הפרמטר הלא ידוע אם ידועים שני פרמטרים:

עבור כל מקרה נתון, ניתן לחשב את האנרגיה הפוטנציאלית המאוחסנת באמצעות ערכי הקיבול, המתח והטעינה:

Transcript

קבלים פועלים כסוללות זמניות המאחסנות אנרגיה פוטנציאלית חשמלית שיכולה להשתחרר תוך זמן קצר.

במנועים קטנים משתמשים במערכת הצתה פריקת קבלים המורכבת מיחידת טעינה לטעינת קבל לחלוטין. עם קבלת ההדק, הקבל פורק במהירות את האנרגיה האצורה לסליל הצתה, שבתורו יורה את המצת כדי להתניע את המנוע.

כמות האנרגיה המאוחסנת על ידי מערכת הצתה פריקת קבל תלויה בערך המתח המופעל ובקיבול של הקבל.

שקול קבל טעון במלואו עם טעינה של 375 מיקרו קולומב וקיבול של 1.5 מיקרו פאראד. כאן המטען והקיבול הם כמויות ידועות, והמתח והאנרגיה הם כמויות לא ידועות.

באמצעות הכמויות הידועות, ניתן היה לחשב את המתח המסופק למערכת כ-250 וולט.

בעת ההחלפה, ערכי המתח והקיבול נותנים את הערך של האנרגיה הפוטנציאלית החשמלית שנשמרה בקבל להיות 0.047 ג’אול.

Key Terms and definitions

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for

Tags

אנרגיה מאוחסנת קבל בנג'מין פרנקלין סוללה אנרגיה פוטנציאלית חשמלית יישומי קבלים הצתת קבלים-פריקה מערכת הצתה מנועים קטנים מתח טעינה קיבול חישוב אנרגיה פוטנציאלית