Номер 4, страница 342 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Основы электродинамики. Глава 12. Разность потенциалов. Энергия электростатического поля. Параграф 62. Электрическая ёмкость. Конденсаторы. Вопросы - номер 4, страница 342.

Условие.

4. Для чего предназначены конденсаторы?

Решение.

4. Для чего предназначены конденсаторы?

Конденсатор — это пассивный электронный компонент, основное предназначение которого — накопление электрического заряда и, следовательно, энергии электрического поля. Конструктивно он состоит как минимум из двух проводящих пластин (обкладок), разделенных слоем диэлектрика (вещества, не проводящего электрический ток).

Когда к обкладкам конденсатора прикладывается напряжение от источника питания, на них накапливаются равные по величине, но противоположные по знаку электрические заряды. Между обкладками возникает электрическое поле, в котором и запасается энергия. Способность конденсатора накапливать заряд характеризуется его основной величиной — электрической ёмкостью, измеряемой в Фарадах (Ф).

Благодаря своей способности накапливать и быстро отдавать заряд, а также по-разному реагировать на постоянный и переменный ток, конденсаторы выполняют множество функций в электрических цепях:

• Накопление энергии. Конденсаторы могут запасать энергию и отдавать ее практически мгновенно в виде мощного импульса. Это свойство используется в фотовспышках, электрошокерах, дефибрилляторах и импульсных лазерах.
• Фильтрация и сглаживание пульсаций. В блоках питания конденсаторы устанавливаются после выпрямителя для сглаживания пульсаций напряжения, превращая пульсирующий ток в более постоянный. Конденсатор не пропускает постоянный ток, но легко пропускает переменный, что позволяет использовать его для фильтрации помех и разделения сигналов разной частоты.
• Создание временных задержек. В паре с резистором (RC-цепь) конденсатор заряжается и разряжается в течение определенного времени. Это свойство лежит в основе работы различных таймеров, генераторов импульсов и реле времени.
• Формирование колебаний. В сочетании с катушкой индуктивности (LC-контур) конденсатор образует колебательную систему. Такие контуры являются основой схем настройки в радиоприемниках и передатчиках, позволяя выделить или сгенерировать сигнал определенной частоты.
• Разделительные и блокировочные элементы. В усилителях звука и других аналоговых схемах конденсаторы используются для передачи переменного сигнала (например, звукового) между каскадами, блокируя при этом прохождение постоянного тока, который необходим для питания транзисторов.
• Компенсация реактивной мощности. В промышленных электросетях большие конденсаторные установки используются для компенсации индуктивной нагрузки (создаваемой, например, электродвигателями), что повышает коэффициент мощности и снижает потери электроэнергии.

Ответ: Конденсаторы предназначены для накопления электрического заряда и энергии. Они широко применяются в электронике и электротехнике для фильтрации напряжений, в качестве накопителей энергии для создания мощных импульсов, в колебательных контурах для настройки на определенную частоту, а также для создания временных задержек и разделения переменной и постоянной составляющих тока в цепи.