Como os capacitores armazenam energia sem transferir eletricidade

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Você não precisa conectar nada na parede para armazenar eletricidade. Isso acontece dentro do capacitor.

As duas peças metálicas são colocadas separadamente. Existe uma lacuna entre eles. Ar, plástico ou cerâmica preenchem o espaço. eles não se tocam. eles não devem ser tocados. Se isso acontecer, a carga saltará e será neutralizada. Mas porque estão separados por um material não condutor, a energia fica presa.

Isso é capacitância.

A capacidade de dois condutores de reter uma carga elétrica. Transferir elétrons de placa para placa faz a diferença. O outro lado está cheio de elétrons negativos. O outro lado os perde, tornando-se positivo. Os discos carregam uniformemente, mas em direções opostas.

Uma diferença de potencial se acumula. A tensão aumenta.

Quanto mais carga injetada, maior será a tensão. Eventualmente, ele revida. Você não pode forçar a entrada sem aumentar a pressão. Os limites são definidos pela capacitância.

É medido como a quantidade de carga separada acumulada por unidade potencial. Cálculo fácil.

C = q/V

C é capacitância. q é a carga. V é a tensão.

Se você tiver 1 coulomb de carga e uma diferença de potencial de 1 volt, terá 1 farad. A unidade é coulomb/volt. Chamamos isso de farad, em homenagem a Michael Faraday. 1 farad é uma capacitância enorme. A maioria dos dispositivos, como telefones celulares e computadores, usa microfarads ou picofarads. Frações minúsculas.

Por que isso é importante?

Porque permite que os dispositivos mantenham a energia por frações de segundos. Isso torna o fluxo uniforme. Ele filtra o ruído. Sem isso, o display piscará. Seu rádio iria assobiar. O flash da câmera leva 10 segundos para carregar.

A chave é um material não condutor entre as placas. Isso é chamado dielétrico. Não pode conduzir eletricidade. Mas permite que campos elétricos passem por ele. Este material separa as cargas de forma mais eficaz do que apenas o ar. Mais separação significa mais espaço de armazenamento.

Portanto, ao carregar um capacitor, a eletricidade não pode ser armazenada nas próprias placas. Mantenha-o em um campo elétrico entre eles. Um prato é apenas um recipiente. O campo é um banco.

A avaria acontece se a tensão ficar muito alta. O dielétrico não pode mais conter um campo elétrico. O ar ou plástico ioniza. A lacuna torna-se condutiva. Faíscas voam. O capacitor entra em curto. Está arruinado.

É por isso que as classificações são importantes. Se você aplicar 20 volts a um capacitor de 10 volts, ele explodirá. física simples.

Capacitores são usados ​​em todos os lugares. Quanto à fonte de alimentação. no circuito de temporização. Bloqueia a corrente contínua do dispositivo de áudio e transfere corrente alternada. Amortecedor para dispositivos eletrônicos. Eles pegam espinhos. Quando a energia elétrica é interrompida, ela libera a energia armazenada.

A unidade Farad raramente é usada nas conversas cotidianas. É muito grande. Os engenheiros falam em microfarads (10^-6) ou nanofarads (10^-9). Mas o princípio permanece o mesmo.

Dois condutores. Uma lacuna. Uma cobrança.

é isso. Esse é o truque.