Vyrob si domácí kondenzátor

26. září 2010 | 06.00 |

capacitorElektrickou energii používáme nejrůznějším způsobem. V elektrických obvodech proudí usměrněným pohybem volné elektrony, které tvoří elektrický proud. Co by se stalo, kdybychom chtěli tyto elektrony zadržet a uchovat v elektrickém obvodu na jednom místě  jejich elektrický náboj? Pak použijeme elektrotechnickou součástku zvanou kondenzátor.

Kondenzátor může připomínat elektrický článek, protože i on uchovává elektrickou energii. Každé zařízení však pracuje na jiném principu. Zatímco v elektrickém článku se chemickou reakcí vytváří elektrony na jednom pólu a přijímají na druhém, kondenzátor žádné elektrony nevytváří, pouze je uchovává. Rozdíl mezi kondenzátorem a elektrickým článkem je v tom, že kondenzátor dokáže vybít svůj náboj ve velmi krátkém okamžiku, ale elektrický článek se vybíjí postupně delší dobu.

Kondenzátor vznikl v Německu roku 1745. Ewald von Kleist při svém experimentování dostal nepříjemnou elektrickou ránu od hřebíku, který zasunoval do skleněné lahve. Po dalším zkoumání zjistil, že elektrický náboj by mohl uchovat v nádobě s vodou, kterou drží v ruce.

V roce 1746 holandský profesor z univerzity v Leydenu, Pieter van Musschenbroek použil skleněnou láhev, která byla jak zvenku tak i  zevnitř potažená kovovým povlakem. Korkovou zátkou se dal provléci kovový řetěz, který se dotýkal vnitřního kovového povlaku. Když se tento řetěz nabil nábojem, vybil se při doteku s vnějším kovovým povlakem. Musschenbroekovo zařízení je označováno jako Leydenská láhev a stalo se tak prvním skutečným kondenzátorem.

Podstata dnešních kondenzátorů je poměrně jednoduchá. Kondenzátor je nejčastěji složen ze dvou vodivých desek (elektrod) oddělených izolantem (dielektrikem). Tyto desky mohou být v součástce těsně srolovány v malou ruličku do tvaru válce. Roli dielektrika hraje vzduch,  papír, keramika, slída či plastová fólie.  Na každou z desek jsou přiváděny elektrické náboje opačné polarity, které se vzájemně přitahují elektrickou silou. Izolují prostředí mezi deskami nedovolí, aby se částice s nábojem dostaly do kontaktu, a tak došlo k vybití elektrických nábojů. Díky elektrostatické indukci je velikost náboje na obou deskách stejná.

Pro výrobu domácího kondenzátoru postačí plastová krabička od kinofilmu.

Pro výrobu velkého kondenzátoru použijeme například plastovou krabici od sady céreček.  Kovové vrstvy zhotovíme ze dvou proužků alobalové fólie stejné šířky jako je výška válcovité krabičky kinofilmu. Oba proužky opatrně potřeme lepidlem. Jedním proužkem oblepíme krabičku po jejím celém obvodu zvenku. A druhý musíme vlepit na obvod vnitřní válcové stěny krabičky.

Jako elektrody použijeme dva nejlépe měděné, ale mnohažilové dráty. Jeden přilepíme pomocí izolepy ke krabičce zvenku a druhý provlečeme plastovým víčkem kinofilmu, stejně jako u prvního rozprostřeme jeho drátky naplocho a vlepíme je na vnitřní stěnu našeho kondenzátoru.

Kondenzátor nabijeme třením PVC (novodurové) trubky o bavlněný hadřík.  Nebo třením polystyrenové desky kožešinou. Nebo sbíráním náboje z obrazovky klasické televize s vakuovou obrazovkou. Pokud zapojíme kondenzátoru do obvodu se zdrojem stejnosměrného napětí, pak se na deskách kondenzátoru začne hromadit elektrický náboj - kondenzátor se nabíjí. Nabíjení probíhá, dokud se nevyrovná elektrický potenciál na každé z desek s potenciálem příslušného pólu zdroje. Po nabití je mezi deskami kondenzátoru stejné elektrické napětí jako mezi svorkami zdroje a obvodem neprochází elektrický proud.

Jestliže se desky kondenzátoru vodivě propojí, elektrický náboj z desek se odvede, kondenzátor se vybije. Mezi propojenými kontakty nabitého kondenzátoru přeskočí jiskra. Tento přesun elektrického náboje způsobí v obvodu elektrický proud.

Vybíjecí proud může v případě malého odporu vybíjecího obvodu dosáhnout velkých hodnot, což může mít škodlivé účinky na vybíjecí obvod a kondenzátor samotný, ale vede to i k částečnému vyzáření jeho energie ve formě interferenčního rušení.

Podle: Michael Londesborough, Vladimír Kunz

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 2.08 (12x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře

RE: Vyrob si domácí kondenzátor stm 26. 09. 2010 - 07:14