Podcast o Elektrické pole a kapacitory

Kapitoly

Kúzlo bleskozvodu

Čo je kapacita?

Energia v kondenzátore

Spájanie pre väčšiu silu

Přepis

Šimon: Takže bleskozvod funguje vlastne ako taký magnet na náboj? Že sa všetok ten náboj tlačí na jeho špičku?

Barbora: Presne tak! Je to ako na koncerte, všetci sa chcú dostať čo najbližšie k pódiu. Vitajte pri Studyfi Podcast.

Šimon: A to pódium sú v tomto prípade ostré hrany. Prečo je to tak?

Barbora: Voláme to plošná hustota náboja. Predstav si, že náboj nemá rád veľa miesta, radšej sa tlačí na miestach, kde je povrch najviac zakrivený – teda na hrotoch a hranách. Naopak, na hladkých plochách je ho menej a v dutinách vodiča nie je vôbec žiadny.

Šimon: Aha! Takže čím ostrejší hrot, tým väčšia hustota náboja. Chápem.

Barbora: Presne. A táto hustota náboja priamo súvisí s intenzitou elektrického poľa okolo vodiča. Silnejšie pole znamená... no, väčšiu šou.

Šimon: Takže odtiaľ sa dostávame ku kapacite? Vždy som si myslel, že to je len niečo ako batéria.

Barbora: Blízko, ale nie celkom. Každý vodič má nejakú kapacitu. Je to v podstate miera toho, koľko náboja dokáže „držať“ pri určitom napätí. Značíme ju C a jej jednotkou je Farad.

Šimon: A platí, že čím viac náboja, tým väčšie napätie?

Barbora: Presne. Sú priamo úmerné, a tá úmernosť je práve kapacita. Vzorec je jednoduchý: Q sa rovná C krát U.

Šimon: Dobre, a čo je potom ten slávny kondenzátor? Je to len nejaký super-vodič?

Barbora: Skoro. Kondenzátor je súčiastka navrhnutá tak, aby mala čo najväčšiu kapacitu. Najjednoduchší typ je platňový kondenzátor. Dve kovové platne oddelené izolantom, ktorému hovoríme dielektrikum.

Šimon: A jeho kapacita závisí od čoho? Od veľkosti platní?

Barbora: Áno, od plochy platní, od ich vzdialenosti a od materiálu medzi nimi. A čo je dôležité, pri nabíjaní kondenzátora sa koná práca. Táto energia sa v ňom uloží ako energia elektrického poľa. Je to ako napínanie praku. Pripravený vystreliť.

Šimon: A dajú sa tieto kondenzátory aj spájať, aby sme dostali ešte lepší výsledok?

Barbora: Samozrejme! Môžeme ich spájať paralelne, ak chceme získať väčšiu celkovú kapacitu. Je to jednoduché – výsledná kapacita je len súčtom kapacít všetkých kondenzátorov. Všetky sú na rovnakom napätí.

Šimon: A čo ak ich spojím za sebou, do série?

Barbora: To je sériové spojenie. To robíme vtedy, keď potrebujeme, aby vydržali vyššie napätie. Vtedy je na všetkých rovnaký náboj, ale celková kapacita sa zmenší. Je to taká malá stavebnica pre elektrikárov.

Šimon: Takže buď viac kapacity, alebo viac odolnosti voči napätiu. Znie to logicky. Vďaka, Bára, toto bolo super jasné.

Barbora: Rada som pomohla. Tak zase nabudúce!