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コンデンサに蓄えられるエネルギー


UC 電力はコンデンサの静電電力に蓄えられ、コンデンサのプレート間の Q と電圧 V の充電に関連しています。充電されたコンデンサは、そのプレート間の電界にエネルギーを蓄えます。コンデンサが充電されると、電界が増加します。単位あたりのエネルギーとしての電気エネルギーの定義から、この適切なコンデンサに蓄えられるエネルギーはちょうど QV であると予想されます。つまり、あるプレートから別のプレートへの移動から充電で行われるすべての仕事は、蓄積されたエネルギーとして現れます。しかし実際には、上記のステートメントは、その関数の一部のみがコンデンサに蓄えられたエネルギーであるように見えることを示しています.抵抗が制限されている場合、抵抗器のサイズに関係なく、バッテリ充電コンデンサによって供給される電力の半分が抵抗器で熱として消費されることを示すことができます。

理論

私たちの多くは、医療関係者が除細動器を使用して患者の心臓から正常なリズムに電気エネルギーを移すドラマを見てきました。通常、論理的に詳細に説明すると、ショックを使用する人は他の人に「これに 400 ジュールを作る」ように指示します。除細動器によって供給される電力はコンデンサに蓄えられ、状況に合わせて調整できます。 SI ユニットは現在、レンタルされることが多いです。当然のことながら、特定のハンドヘルド カウンタートップなどのマイクロエレクトロニクスでコンデンサを使用して、バッテリの充電時に電力を供給します。コンデンサは、カメラの明るいライトに電力を供給するためにも使用されます。電気計算機では、バッテリーが充電されるとエネルギーを蓄える大きなコンデンサを使用してメモリが保存されます。コンデンサに蓄えられるエネルギーは強い電位であり、したがって Q に関連しています。およびコンデンサの電圧 V。コンデンサの電位電圧 ΔPE =qΔV を使用する場合は注意が必要です。 ΔPE 電位充電 q が電圧 ΔV を超えることに注意してください。しかし、コンデンサはゼロ電圧から始まり、充電されるにつれて徐々に最大電圧になります。充電されていない場合、コンデンサの電圧はゼロであるため、コンデンサにかかる初期電荷は電圧の変化 ΔV =0 を満たします。コンデンサに配置された最終的な電荷は、コンデンサに最大電圧 V が含まれているため、ΔV =V を満たします。充電プロセス中のコンデンサの通常の電圧

コンデンサに蓄えられる電力

コンデンサに蓄えられる電力は、次の 3 つの方法で表すことができます。
Eキャップ =QV/2 =CV /2 =Q /2C
ここで、Q は充電され、V は電圧、C はコンデンサのエネルギーです。充電はクーロン、電圧はボルト、電力はファラッドです。
除細動器では、ひと組のパドルの短いバーストで人の胸に大量の電荷を届けることが救世主になる可能性があります。人の心拍は、急速で異常な心拍または心室細動の開始時に発生することがあります。電気ショックを過度に使用すると、不整脈が解消され、体内ペースメーカーが通常のパターンに戻る可能性があります。今日、救急車には、心電図を使用して患者の心拍パターンを分析する除細動器が搭載されているのが一般的です。自動体外式除細動器 (AED) は、ほとんどの公共エリアで利用できます (図 2)。これらは、一般の方が使用するためのものです。機械は患者の心臓の状態を自動的に検出し、適切な強度と頻度でショックを与えます。ほとんどの場合、AED を使用する前に CPR が推奨されます。

コンデンサ エネルギー アプリケーション

以下は、コンデンサ電力のいくつかのアプリケーションです。
異常な心拍リズムを修正するために使用される除細動器は、人の心臓に大量の短いバーストをもたらします。過度の電気ショックは不整脈を止め、体の自然なペースメーカーが通常のリズムを回復できるようにします。除細動器は、コンデンサに蓄えられたエネルギーを使用します。オーディオ機器、無停電電源装置、カメラ ライト、磁気コイルやレーザーなどの動的負荷は、コンデンサに蓄えられたエネルギーを使用します。
スーパーキャパシタは大量のエネルギーを蓄えることができ、新しい技術の機会を提供できます。

コンデンサエネルギーの応用

コンデンサを電源として使用するアプリケーションは数多くあります。それらは、音響機器、無停電電源装置、カメラ ライト、磁気コイルやレーザーなどの高速負荷などで使用されます。最近、二重層コンデンサまたはスーパーコンデンサとも呼ばれるウルトラコンデンサで、2kFを超える非常に高い電力でいくつかの成功がありました。このようなコンデンサは、大量のエネルギーを節約し、特に電気自動車、自動車および産業用動力エンジンの再設計、停電時のコンピュータ メモリ ストレージなどの分野で、新しい技術的機会を提供できます。

コンデンサの種類

さまざまな種類のコンデンサが続きます–電解コンデンサ.マイカコンデンサ.紙コンデンサ.フィルムコンデンサ.無極性コンデンサ.セラミックコンデンサ。

結論

コンデンサに蓄えられた UC 電力は強い静電力であるため、コンデンサのプレート間の Q と電圧 V に関連しています。充電されたコンデンサは、そのプレート間の電界にエネルギーを蓄えます。コンデンサが充電されると、電界が増加します。充電されたコンデンサがバッテリーから切り離されると、その電力はそのプレート間の空間に存在します。コンデンサが電源に接続されている場合、コンデンサが充電ソースから切断されたときに放出できるエネルギーを収集します。この場合、バッテリーに似ています。違いは、バッテリーは電気化学プロセスを使用してエネルギーを蓄えるのに対し、コンデンサーは単に充電を続けることです。したがって、化学プロセスの発生にはより多くの時間が必要なため、コンデンサはバッテリーよりもはるかに高い値で蓄えられたエネルギーを放出することができます。

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