Situācijas apraksts

Pirmo kondensatoru 1745. gadā izgatavoja vācu fiziķis Evalds Jurgens fon Kleists un holandiešu fiziķis Pīters van Mušenbruks. Tā kā tas notika Leidenes pilsētā un izgatavotā ierīce sastāvēja no stikla trauka, kam iekšpusē un ārpusē bija folijas klājumi, to nosauca par "Leidenes trauku". Šo kondensatoru varēja uzlādēt ar elektrostatisko mašīnu, un tas spēja uzkrāt visai ievērojamu augstsprieguma lādiņu. Mūsdienās vienkāršus kondensatorus iespējams izveidot arī mājas apstākļos.

Pētāmā problēma

Kā dažādiem kondensatoriem ir iespējams salīdzināt kapacitāti jeb spēju uzkrāt elektriskos lādiņus?

Darba piederumi

Sprieguma avots, gaismas diodes vai spuldzīte un savienotājvadi, kuru vietā var izmantot arī salocītu alumīnija folijas strēmelīti. Dažādu kondensatoru veidošanai būs vajadzīgi:

1) stikla burka, sālsūdens, alumīnija folija vai arī alumīnija folijas līpošā lente, skrūve, vismaz 5 cm gara;

2) papīrs 10 x 20 cm, alumīnija folija 9 x 19 cm, līmes zīmulis, polietilēna “kabatiņa” A4. Nav vēlams izmantot šķidrās līmes, piemēram, PVA, jo tās žūst ilgāk.

Darba gaita

1. Jebkurš kondensators sastāv no 2 vadītāju slāņiem, starp kuriem ir ievietots dielektrisks materiāls.

 

Kondensatora šķērsgriezuma shēma 

 

Izveido 2 kondensatorus pēc dotajiem aprakstiem:

a)  stikla burku no ārpuses aplīmē ar alumīnija foliju. Vāciņā ieskrūvē skrūvi apmēram 2/3 no tās garuma. Burkā ielej sālsūdeni, lai, uzliekot vāciņu, skrūves gals iegremdētos ielietajā šķīdumā. Cieši aiztaisi burkas vāku. Pie skrūves gala un pie aplīmētās folijas pievieno pa vienam savienotājvadam, kuru galus pēc tam pievienosi sprieguma avotam vai spuldzītei;

b) vienu alumīnija folijas loksni pielīmē papīra vienā pusē tā, lai katrā papīra lapas malā paliek neaplīmēta apmēram 0,5 cm josla. Otru folijas loksni pielīmē lapas otrā pusē tādā paša veidā. Ļauj līmei izžūt. Pie katras alumīnija folijas pievieno savienotājvadu, kuru galus pēc tam pievienos sprieguma avotam vai spuldzītei. Iegūto konstrukciju vari ievieto polietilēna kabatiņā, lai nodrošinātu kondensatora izolāciju no apkārtējās vides.

2. Izveidotos kondensatorus savieno ar sprieguma avotu, lai tos uzlādētu. Šādu kondensatoru uzlādēšanās notiek relatīvi īsā laikā, kas ir mērāms sekundes daļās vai dažās sekundēs.

3. Uzlādētu kondensatoru atvieno no sprieguma avota un pievieno pie gaismas diodes vai spuldzītes, kurai vajadzētu iekvēloties.

Domā un dari pats!

Kā dažādiem kondensatoriem ir iespējams salīdzināt kapacitāti jeb spēju uzkrāt elektriskos lādiņus? Kura veida kondensatoram piemitīs lielāka kapacitāte?

Kādus kondensatora parametrus varētu mainīt, lai palielinātu tā kapacitāti? Pārbaudi savu pieņēmumu praktiski.

Kā vēl varētu veidot kondensatorus?