Электроемкость — это… Что такое Электроемкость?

Электроемкость

Электрическая ёмкость — характеристика проводника, характеризующая его способность накапливать электрический заряд. Ёмкость определяется как отношение величины заряда проводника к потенциалу проводника. Ёмкость обозначается как C.

где Q — заряд, — потенциал.

В системе СИ ёмкость измеряется в фарадах. В системе СГС в сантиметрах.

Для одиночного проводника ёмкость равна отношению заряда проводника к его потенциалу в предположении, что все другие проводники бесконечно удалены и что потенциал бесконечно удаленной точки принят равным нулю. Она определяется геометрическими размерами и формой проводника и электрическими свойствами окружающей среды (её диэлектрической проницаемостью) и не зависит от материала проводника. К примеру, ёмкость в вакууме проводящего шара радиуса

R равна (в системе СИ):

Понятие ёмкости также относится к системе проводников, в частности, к системе двух проводников, разделённых диэлектриком — конденсатору. В этом случае взаимная ёмкость этих проводников (обкладок конденсатора) будет равна отношению заряда, накопленного конденсатором, к разности потенциалов между обкладками. Для плоского конденсатора ёмкость равна:

где S — площадь обкладок, d — расстояние между обкладками, ε — диэлектрическая проницаемость среды между обкладками, ε₀ = 8.854*10^-12 Ф/м — электрическая постоянная.

Wikimedia Foundation. 2010.

• Электродинамическая постоянная
• Электродрель

Полезное

Смотреть что такое «Электроемкость» в других словарях:

• электроемкость — электроемкость …   Орфографический словарь-справочник

• электроемкость — сущ., кол во синонимов: 2 • емкость (66) • электроёмкость (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

• Электроемкость* — Это отношение количества электричества, имеющегося на каком либо проводящем теле, к величине потенциала этого тела при условии, что все проводящие тела, находящиеся вблизи этого тела, соединены с землей. Обозначая Э. тела через С, заряд на теле… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Электроемкость — Это отношение количества электричества, имеющегося на каком либо проводящем теле, к величине потенциала этого тела при условии, что все проводящие тела, находящиеся вблизи этого тела, соединены с землей. Обозначая Э. тела через С, заряд на теле… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Электроемкость — электроёмкость ж. 1. Способность тела воспринимать электрический заряд. 2. Величина, характеризующая связь между зарядом, сообщенным проводнику его потенциалом (в физике). Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

• электроемкость (затраты электроэнергии на выполнение некоторого экономического показателя) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN electric intensity …   Справочник технического переводчика

• электроемкость основных производственных фондов — Отношение всей потребляемой за год предприятием электрической энергии к стоимости основных производственных фондов …   Политехнический терминологический толковый словарь

• электроемкость продукции

  — Отношение всей потребляемой за год электрической энергии к годовому объему продукции (в натуральном, условном или стоимостном выражении), выпускаемой предприятием …   Политехнический терминологический толковый словарь

• Энергоемкость (электроемкость) ВВП — (Energy consumption per GDP unit) — удельный показатель потребления энергоресурсов (электроэнергии) по отношению к ВВП, измеряется обычно   в тут  (тонны условного  топлива) на единицу стоимости ВВП в национальной или иностранной валюте …   Экономико-математический словарь

• Колебательный разряд — При разряде какого либо наэлектризованного тела, конденсатора, лейденской банки или батареи, состоящей из нескольких таких банок, электрический ток, являющийся в проводнике, при посредстве которого производится разряд, имеет вполне определенное… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Книги

• 10класс. Физика, Сборник. Аудиокурс поможет учащимся в освоении необходимого материала по курсу физики в 10 классе общеобразовательной школы. Важной темой аудиокурса является раздел «Механика», включающая динамику… Подробнее  Купить за 124 руб аудиокнига
• Курсы «Подготовка к ЕГЭ по физике», Коллектив авторов. Данный курс посвящен подготовке к итоговой аттестации по школьному курсу по физике, подготовке к сдаче единого государственного экзамена и дальнейшему поступлению школьника в ВУЗ. Главные… Подробнее  Купить за 124 руб аудиокнига

Определение электроёмкости конденсатора

1. Цель работы: определение ёмкостей конденсаторов с помощью баллистического гальванометра.

 

Краткая теория

Взаимодействие зарядов, находящихся на расстоянии друг от друга, осуществляется через электрическое поле. Если в некоторой точке поля заряда q внесён малый положительный заряд , называемый «пробный», то на него, по закону Кулона, будет, действовать сила

. (1)

В этой формуле величина — электрическая постоянная (в «СИ» единицей измерения является фарада на метр — Ф/м), величина ε — относительная диэлектрическая проницаемость, характеризует электрические свойства среды, в которой взаимодействуют заряды,

r — расстояние между зарядами. Отношение не зависит от величины пробного заряда и поэтому может служить характеристикой электростатического поля (т. е. поля, создаваемого неподвижными зарядами). Векторная величина, численно равная силе, действующей на единичный положительный заряд, называется напряженностью электрического поля.

. (2)

Из формулы (2), учтя выражение кулоновской силы, получим

. (3)

Как следует из формулы (2), в системе СИ единицей напряженности будет

Н/Кл.

Электрическое поле весьма наглядно можно изобразить с помощью силовых линий (линии напряженности).

Силовой линией, электрического поля называется линия, в каждой точке которой касательная совпадает с вектором напряженности поля .

На рис. 18 изображены электрические поля положительного и отрицательного точечного заряда.

Условились силовые линии изображать с такой густотой, чтобы их число, приходящееся па перпендикулярную к ним единицу поверхности, было численно равно напряженности поля.

Число силовых линий, пронизывающих некоторую поверхность S, расположенную перпендикулярно к ним, называется потоком напряженности поля . Для количества силовых линий, пронизывающих произвольную поверхность

, (4)

где —проекция вектора на нормаль n к поверхности (рис. 19).

, (4*)

где — угол между вектором и нормалью к поверхности S. Если поле однородное и поверхность плоская, то

. (5)

Напряжённость электрического поля и характеризующая её густота силовых линий изменяются скачком при переходе через границу двух сред с различной диэлектрической проницаемостью (рис. 20). Это создает определённые затруднения при расчёте электрических полей, различных приборов и аппаратов (конденсаторы, кабели и др.). Поэтому вводят вспомогательный вектор

. (6)

Вектор носит название вектора электрического смещения (вектора индукции). Если подставить в формулу (6) выражение (3), то получим для поля точечного заряда

. (7)

Легко видеть, что электрическое смещение, в отличие от напряженности, не зависит от свойств среды (рис. 21). В системе СИ электрическое смещение измеряется в .

 

Большой практический интерес представляет теорема Остроградского-Гаусса. С её помощью можно очень просто определить напряженность полей, создаваемых заряженными телами различной формы. Теорема Остроградского-Гаусса формулируется следующим образом: поток вектора напряжённости электрического поля через замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключённых внутри неё зарядов, делённой на абсолютную диэлектрическую проницаемость, то есть

, (8)

где — заряды, заключённые внутри поверхности.

Рассмотрим два частных случая применения теоремы Остроградского-Гаусса.

1. Определим напряженность поля, создаваемого бесконечной равномерно заряженной плоскостью.

Допустим, поверхностная плотность зарядов плоскости (т. е. заряд, приходящийся на единицу площади) равна . Силовые линии поля бесконечно заряженной плоскости перпендикулярны этой плоскости (рис. 22). Построим воображаемую цилиндрическую поверхность (гауссова поверхность), ось которой перпендикулярна плоскости. Плоскость делит цилиндр пополам. Поток вектора напряжённости проходит только через основания цилиндра, так как линии напряжённости параллельны боковой поверхности цилиндра. Поэтому суммарный поток вектора напряженности будет равен (

S — площадь основания цилиндра).

По теореме Остроградского-Гаусса имеем:

(9)

или

. (10)

Учитывая, что , получим выражение для напряженности поля бесконечной равномерно заряженной плоскости в системе СИ:

. (11)

Таким образом, на любых расстояниях от плоскости напряжённость поля одинаковая по величине. Следовательно, электрическое поле плоскости является однородным.

2.Определим напряженность поля между двумя бесконечными параллельными разноимённо заряженными плоскостями. На рис. 23 поле положительно заряженной плоскости изображено сплошными линиями, отрицательно заряженной плоскости — прерывистыми. Напряжённость поля между двумя бесконечными параллельными плоскостями равна сумме напряжённостей полей, ими создаваемых:

. (12)

Слева и справа от плоскостей силовые линии направлены в противоположные стороны и поэтому в пространстве за плоскостями напряженность поля . Такой же вид имеет поле между параллельными плоскостями конечных размеров. Заметное отклонение поля от однородности имеется только вблизи краев пластин. Система из двух близко расположенных параллельных металлических пластин, разделенных диэлектриком, представляет собой простейший конденсатор. С помощью формулы (12) можно рассчитать напряженность поля внутри плоского конденсатора. Энергетической характеристикой электрического поля является потенциал. Потенциал численно равен работе, которую совершают силы электрического поля над единичным положительным зарядом при удалении его из данной точки поля в другую, где поле отсутствует (например, в бесконечность)

. (13)

Работа сил поля по перемещению заряда q из точки (1) в точку (2) поля может быть выражена через разность потенциалов:

. (14)

Согласно формуле (13), потенциал (электрическое напряжение U) в системе СИ измеряется в вольтах

.

Напряжение связано с напряженностью поля Е и расстоянием между пластинами соотношением

. (15)

Напряженность поля между пластинами в соответствии с (12) равна:

.

Учитывая, что поверхностная плотность зарядов пластины , можно записать:

, (16)

или

. (17)

Из этой формулы следует, что напряжение U, приложенное к пластинам, пропорционально заряду

. (18)

Коэффициент пропорциональности называется электроёмкостью (сокращённо — ёмкостью) пластин. Электроёмкость любого проводника (или системы проводников) численно равна отношению заряда, сообщённого проводнику, к потенциалу, до которого зарядился проводник:

. (19)

Из формулы (17) следует, что ёмкость плоского конденсатора в системе СИ

, (20)

где — площадь пластины (обкладки) конденсатора, — величина зазора между обкладками, — относительная диэлектрическая проницаемость вещества, заполняющего зазор.

Величина ёмкости плоского конденсатора, как следует, из формулы 20, определяется геометрией конденсатора (формой и размерами пластин и величиной зазора между ними), а также свойствами диэлектрика, находящегося между пластинами. Для получения больших ёмкостей применяют так называемые сложные конденсаторы, в которых пластины сделаны из алюминия, а диэлектриком являются листы провощенной бумаги.

Единицей измерения ёмкости в СИ является фарада (Ф)

.

На практике применяются более мелкие единицы: микрофарада (мкФ) и пикофарада (пФ)

.

Помимо ёмкости конденсатор характеризуется предельным напряжением . Подключение к пластинам конденсатора напряжения выше может вызвать его пробой, в результате чего диэлектрик разрушится и конденсатор выйдет из строя.

При включении в электрическую цепь нескольких конденсаторов применяют параллельное, последовательное и смешанное их соединения. При параллельном соединении (рис. 24) общая (эквивалентная) ёмкость равна сумме ёмкостей отдельных конденсаторов:

. (21)

При последовательном соединении (рис. 25) конденсаторов обратная величина общей ёмкости равна сумме обратных величин ёмкостей отдельных конденсаторов:

. (22)

В настоящее время изготавливаются конденсаторы с самыми различными диэлектриками различной формы. Кроме плоской, конденсаторы могут иметь цилиндрическую или сферическую формы. Кроме того, конденсаторы изготавливаются постоянной, переменной и полупеременной ёмкости (триммеры). Ёмкость переменных и полупеременных конденсаторов изменяется путём поворота одних пластин по отношению к другим. При этом изменяется площадь пластин, находящаяся в электрическом поле. В конденсаторах переменной и полупеременной ёмкости применяются обычно газообразные и жидкие диэлектрики.

Конденсаторы широко применяются в электрорадиотехнических устройствах. Конденсаторы переменной ёмкости используются для настройки контуров радиосхем передатчиков и приёмников.

Существуют различные методы измерения ёмкости конденсатора. Одним из них является определение ёмкости конденсатора баллистическим методом.

Ёмкость конденсатора связана с зарядом соотношения . Напряжение на конденсаторе определяется по вольтметру, подключенному к источнику, заряжающему конденсатор. Таким образом, для определения ёмкости конденсатора нужно измерить заряд, находящийся на пластинках конденсатора. Заряд конденсатора можно измерить с помощью зеркального баллистического гальванометра, работающего в баллистическом режиме.

Гальванометр — это прибор высокой чувствительности, который используется для измерения малых значений тока, напряжений и количества электричества. Наибольшее распространение получили гальванометры магнитоэлектрической системы.

Баллистический гальванометр представляет собой разновидность зеркального гальванометра (рис. 26). Измерительный механизм гальванометра состоит из подвешенной на вертикальной нити рамки 3, помещённой в поле постоянного магнита 1. К рамке прикреплён полый цилиндр 2 из мягкого железа, благодаря которому магнитное поле вблизи рамки делается радиально симметричным. Прямоугольная рамка 3 намотана из медной изолированной проволоки диаметром в несколько сотых миллиметра. По рамке пропускается измеряемый ток, который подводится через нить подвеса 4 из платиновой проволоки (диаметром в несколько микрон) и серебряный или золотой волосок 5 (толщиной в несколько микрон).

Рамка вместе с цилиндром может свободно поворачиваться в магнитном поле.

Прикрепленный к рамке цилиндр сильно увеличивает момент инерции и, следовательно, период колебания подвижной системы.

Если пропустить через рамку короткий импульс тока, то можно считать, что весь ток успевает пройти при неотклонённом положении. Рамка, однако, при этом получает толчок, в результате которого возникает её колебательное затухающее движение. Можно показать, что угол отброса рамки пропорционален количеству электричества, протекающему через баллистический гальванометр, если длительность импульса тока меньше одной десятой периода колебания подвижной системы. При этом можно принять

, (13)

где — баллистическая постоянная гальванометра.

Величина , обратная ,

(14)

называется баллистической чувствительностью гальванометра; она зависит от его конструкции и сопротивления внешней цепи гальванометра.

Из изложенного следует, что для получения достаточно точного измерения заряда конденсатора необходимо, чтобы гальванометр имел большой период колебаний (в десятки раз превышающий длительность импульса тока).

Гальванометр должен иметь настолько большой период колебаний, чтобы можно было успеть произвести отсчёт величины наибольшего отброса . С этой целью в баллистическом гальванометре подвижную часть делают с относительно большим моментом инерции. Увеличение момента инерции достигается увеличением массы подвижной части гальванометра, например, за счёт применения двух или четырёх грузиков 6.

Угол поворота рамки измеряется с помощью светового указателя с двукратным отражением луча. От лампы 7, имеющей оптическую систему и диафрагму, луч после отражения от зеркала 9 подвижной части попадает на шкалу 10 и даёт изображение светового пятна. Поворот подвижной части вызовет перемещение по шкале светового пятна («зайчика»). Таким образом, представляет собой угол поворота подвижной части (при первом её отклонении), измеряемый в делениях шкалы .

Значение баллистической постоянной можно определить, разряжая через баллистический гальванометр конденсатор известной ёмкости , заряженный до разности потенциалов U.

 

Описание установки

Для определения ёмкости конденсатора баллистическим методом, используется схема, изображенная на рис. 27.

На рисунке схемы G — баллистический гальванометр, С — исследуемый конденсатор. Когда переключатель П установлен в положение I, происходит зарядка конденсатора от батареи Е. Когда переключатель установлен в положение II, конденсатор разряжается через гальванометр G. Ключ К служит для резкого торможения подвижной части гальванометра, после прекращения импульса тока в рамке. Этот ключ замыкается только на короткое время в момент прохождения светового луча через среднее положение.

 

Порядок выполнения работы

 

Задание 1. Определение баллистической постоянной гальванометра

1. Включить в схему эталонный конденсатор , для чего присоединить его к клеммам переключателя П.

2. Пользуясь потенциометром Р, вольтметром и переключателем П, устанавливаемым в положение I, зарядить конденсатор до ЗВ.

3. Произвести разряд конденсатора на гальванометр, переключая ключ П из положения I в положение II.

4. Замер повторить пять раз при напряжениях: 2, 4, 5, 6, 7В. Результаты занести в табл. 1.

5. Найти баллистическую постоянную по формуле:

.

Таблица 1

 

6.Вычислите доверительный интервал по заданной доверительной вероятности :

.

7.Оценить границу абсолютной допустимой ошибки вольтметра и гальванометра .

8.Вычислить относительную приборную ошибку, допущенную при определении баллистической постоянной по формуле:

,

где берутся из табл. 1 и соответствуют случаю, когда , .

9.Вычислить абсолютную приборную погрешность баллистической постоянной:

.

10.Сравнить абсолютную приборную погрешность и доверительный интервал . Если они одного порядка, то ошибка измерения вычисляется по формуле:

.

Если они отличаются хотя бы на порядок, то берется наибольшая ошибка.

 

Задание 2. Определение ёмкости конденсатора

1.Включить в схему вместо эталонного конденсатора конденсатор неизвестной ёмкости . Измерения провести при 3-х напряжениях (3, 6 и 8 В).

2.То же самое проделать применительно ко второму конденсатору неизвестной ёмкости.

3.Воспользовавшись результатами расчёта баллистической постоянной из предыдущего эксперимента, вычислить ёмкости конденсаторов и по формуле для трёх напряжений. Определить среднее значение и .

4.Результаты эксперимента и расчёта занести в табл. 2.

Таблица 2

Задание 3. Определение ёмкости батареи из двух конденсаторов при параллельном и последовательном соединениях

1.Присоединить к клеммам переключателя П конденсаторы и сначала параллельно, а потом последовательно и произвести измерения. Если при параллельном соединении «зайчик» уходит за пределы шкалы, то надо уменьшить напряжение заряда конденсатора.

2.Результаты эксперимента по определению общей ёмкости батарей конденсаторов и занести в табл. 3.

3.Сравнить результаты опыта с результатами вычислений ёмкости батарей по формулам (21) и (22), при этом вместо и подставить их средние значения из табл. 2. Результаты вычислений сравнить с результатами эксперимента.

Таблица 3

Вид соединения в батарею	Номер опыта	U			Общая ёмкость батареи
из опыта	Из вычислений
Параллельно
Последовательно

 

Контрольные вопросы

1. Что называется напряжённостью электрического поля? В чём она измеряется и каков физический смысл этой величины?

2. Что такое потенциал поля? В чём он измеряется и каков его физический смысл?

3. Нарисуйте силовые линии точечных положительного и отрицательного зарядов.

4. Что называется поверхностной плотностью зарядов?

5. Что такое электроёмкость проводника? В чём она измеряется?

6. Что такое конденсатор? Каково его устройство? Какие бывают виды конденсаторов? Запишите формулы для ёмкостей известных вам конденсаторов.

7. Какое устройство имеют конденсаторы переменной ёмкости и где они применяются?

8. Изобразите схемы параллельного, последовательного и смешанного соединений проводников.

9. Как изменится ёмкость батареи конденсаторов, если один из них выйдет из строя в случае, когда конденсаторы соединены:

а) параллельно?

б) последовательно?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

---

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 23Следующая ⇒

Цель работы: Изучение параллельного и последовательного соединений конденсаторов. Измерение емкости конденсаторов. Получение навыков работы с электроизмерительным прибором в баллистическом режиме.

Приборы и принадлежности: установка для измерения емкости конденсатора.

 

Методика и техника эксперимента

В лабораторной работе проводится измерение электроемкости конденсаторов. Как известно, электроемкость определяется в соответствии с формулой:

С = . (1.14)

Для нахождения величины ёмкости нужно измерить заряд и напряжение на обкладках конденсатора.

Используемая в работе измерительная установка состоит из двух блоков:

В блоке 1 находятся выпрямитель и конденсаторы с неизвестной емкостью Сх₁, Сх₂, Сх₃, Сх₄, Сх₅. На лицевой панели блока размещены вольтметрV, регулятор Р выходного напряжения выпрямителя, переключатели П₁ и П₂, клеммы U и C_х. На верхней грани блока находится группа ключей К.

В блоке 2 находится эталонный конденсатор с известной емкостью Сэ = 5 мкФ. На передней панели блока расположены микроамперметр, переключатели П₃, П₄, П₅ и клеммы U и Сх. Клеммы U блока 1 соединены проводниками с клеммами U блока 2. Таким же образом соединены клеммы Сх.

 

 

 

Принципиальная электрическая схема измерительной установки представлена ниже.

 

 

 

В качестве источника тока в установке используется выпрямитель В. Регулятор Р (потенциометр) позволяет изменять напряжение, подаваемое на конденсатор. Величина напряжения измеряется вольтметром. Сэ – эталонный конденсатор, С_Х – конденсатор неизвестной емкости или батарея конденсаторов.

Для работы с эталонным конденсатором переключатель П₃ ставится в положение Сэ, для работы с конденсатором неизвестной емкости – переводится в положение Сх.Переключатель П₄ также имеет два положения:

1) в положении «Заряд» происходит зарядка эталонного конденсатора Сэ или изучаемого конденсатора Сх;

2) в положении «Разряд» заряд с обкладок конденсатора в течение очень короткого промежутка времени проходит через микроамперметр, вызывая отклонение его стрелки.

В обычном, так называемом динамическом режиме, электроизмерительный прибор магнитоэлектрической системы (в данном случае микроамперметр) измеряет силу проходящего через него тока. Если же через этот прибор пропустить кратковременный импульс тока, то вследствие инертности, подвижная система прибора (рамка со стрелкой) за время протекания тока не успевает сдвинуться с места, но в результате полученного толчка в дальнейшем она поворачивается на некоторый угол. При этом стрелка прибора отклоняется (отбрасывается) на n делений шкалы.

Как показывают опыт и расчеты, величина заряда q, прошедшего через микроамперметр, и величина отброса стрелки n пропорциональны друг другу:

q = А_б·n. (1.15)

Режим, в котором работает измерительный прибор при протекании через него кратковременного тока, называется баллистическим, а величина А_б – баллистической постоянной прибора.

А_б = . (1.16)

Баллистическая постоянная в системе СИ измеряется в Кл/деление.

В работе баллистическую постоянную микроамперметра определяют, разряжая через него эталонный конденсатор С_Э (заряженный предварительно до напряжения Uэ) и измеряя величину максимального отброса стрелки прибора n_Э. При этом заряд q, находившийся на обкладках конденсатора Сэ, равный

q_Э = Сэ · Uэ, (1.17)

пройдет через микроамперметр. В соответствие с формулой (1.15)

q_Э = А_б · n_Э, (1.18)

из (1.17) и (1.18) получим выражение для определения баллистической постоянной:

. (1.19)

Емкости изучаемых конденсаторов определяют следующим образом. Переключатель П₄ переводят в положение С_Х, измеряют величину отброса стрелки прибора n_Х.

В соответствии с формулами (1.14) и (1.15)

С_х = ; q_х = А_б· n_х.

Получаем формулу:

. (1.20)

Задание 1. Определение баллистической постоянной

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться со схемой установки. Включить установку в сеть.

2. Нажать клавишу 7 переключателя П₂.

3. Переключатель П₅ поставить в положение Uвнешн., переключатель П₃ в положение Сэ.

4. Регулятором Р установить напряжение U = 1 В. В процессе выполнения работы следует следить, чтобы установленное напряжение не изменялось самопроизвольно, при необходимости нужно сделать его корректировку.

5. Переключатель П₄ поставить в положение «Заряд».

6. Замкнуть обкладки конденсатора через микроамперметр, переведя П₄ в положение «Разряд» и определить величину отброса стрелки микроамперметра n_Э. Измерения повторить 3 раза и результаты занести в таблицу 1.2.

7. Все действия, указанные в пунктах 4-6, выполнить для напряжений Uэ = 2 В и Uэ = 3 В.

8. Результаты измерений также занести в таблицу 1.2.

9. Для каждого значения напряжения U_Э рассчитать по формуле (1.19) баллистическую постоянную А_б. Найти среднее значение _б.

Т а б л и ц а 1.2

№	Uэ, В	nэ, дел	э, дел	Cэ, мкФ	Аб, Кл/дел	б, Кл/дел

Задание 2. Определение емкостей исследуемых конденсаторов

Порядок выполнения работы

1. Включить в схему исследуемую электроемкость, поставив переключатель П₃ в положение Сх.

2. Ключи К (2 ,3, 4, 5) поставить в положение «Выключено».

3. Нажать клавишу 9 переключателя П₂, соединив обкладки конденсаторов Сх₁ — Сх₅.

4. Переключатель П₁ поставить в положение 1.

5. Регулятором Р установить напряжение U_х = 3 В.

6. Зарядить конденсатор Сх, поставив переключатель П₄ в положение «Заряд».

7. Замкнуть обкладки конденсатора через микроамперметр, переведя П₄ в положение «Разряд» и определить величину отброса стрелки n_х.

8. Повторить измерения 3 раза. Результаты занести в таблицу 1.3.

 

Т а б л и ц а 1.3

Исследуемый конденсатор	Uх, дел	nх, дел	х, дел	Cх, мкФ
Сх1
Сх2
Сх3

9. Для измерения емкостей конденсаторов Сх₂, Сх₃ следует переводить П₁ в положения 2 и 3, и, заряжая и разряжая конденсаторы, определять соответствующие отбросы стрелки микроамперметра n_х2 и n_х3. Результаты измерений записать в таблицу 1.3.

10. Для каждого конденсатора рассчитать по формуле (1.20) его электроемкость.

Задание 3. Определение емкости батареи параллельно соединенных конденсаторов

Порядок выполнения работы

1. Клавишу 9 переключателя П₂ оставить в положении «Включено». Включить в схему конденсатор Сх₁, переведя переключатель П₁ в положение 1.

2. Включить ключ К₂ (остальные ключи оставить в положении «Выключено»), соединив параллельно конденсаторы Сх₁ и Сх₂.

3. Регулятором Р установить напряжение U_х = 2 В.

4. Заряжая и разряжая батарею конденсаторов при помощи переключателя П₄, измерить величину отброса стрелки микроамперметра n_Х. Измерения повторить 3 раза, результаты записать в таблицу 1.4.

5. Рассчитать по формуле (1.20) эквивалентную электроемкость батареи.

6. Включить ключ К₃ (ключ К₂ оставить включенным), составив батарею из трех параллельно соединенных конденсаторов Сх₁, Сх₂.и Сх₃. Определить их эквивалентную электроемкость, выполняя операции в соответствии с пунктами 4-5.

7. Результаты измерений записать в таблицу 1.4.

8. Вычислить теоретическое значение эквивалентной емкости каждой батареи по формуле: С_парал = С₁ + С₂ + … + С_n. (где C₁, C₂, … C_n – емкости конденсаторов, определенные опытным путем).

Т а б л и ц а 1.4

Состав батареи конденсаторов	Uх, В	nх, дел	х, дел	Cх, бат, мкФ эксперим.	Cх, бат, мкФ теор.
Сх1, Сх2
Сх1, Сх2, Сх3

Задание 4. Измерение емкости последовательно соединенных

Конденсаторов

Порядок выполнения работы

1. Выключить ключи К₂ – К₄, предназначенные для параллельного соединения конденсаторов.

2. Нажать клавишу 8 переключателя П₂, соединив обкладки конденсаторов.

3. Переключатель П₁ поставить в положение 2.

4. Регулятором Р установить напряжение U_х = 5 В.

5. При помощи переключателя П₄, заряжая и разряжая батарею, определять величину отброса стрелки микроамперметра n_х. Измерения повторить 3 раза, результаты записать в таблицу 1.5.

6. Рассчитать по формуле (1.20) эквивалентную электроемкость батареи.

7. Для измерения емкости трех последовательно соединенных конденсаторов переключатель П₁ перевести в положение 3. Определить их эквивалентную электроемкость, выполняя операции в соответствии с пунктами 5-6.

8. Результаты измерений записать в таблицу 1.5.

9. Закончив измерения, нажать на клавишу 6 переключателя П₂ и выключить установку из сети.

10.Вычислить теоретическое значение эквивалентной емкости каждой батареи по формуле:1/C_посл. = 1/C₁ + 1/C₂ +…+ 1/C_n.

11.Сделать вывод о проделанной работе.

Т а б л и ц а 1.5

Состав батареи конденсаторов	Uх, В	nх, дел	х, дел	Cх, бат, мкФ эксперим.	Cх, бат, мкФ теор.
Сх1, Сх2
Сх1, Сх2, Сх3

Контрольные вопросы

1. Что такое конденсатор, и какие существуют типы конденсаторов?

2. Что называется электроемкостью конденсатора, от чего она зависит? В каких единицах измеряется?

3. Как определяется заряд, напряжение и эквивалентная электроемкость при последовательном и параллельном соединении конденсаторов?

4. Как вычислить энергию конденсатора?

5. Что такое баллистическая постоянная и как экспериментально ее определить?

6. Объяснить методику эксперимента и вывести расчетную формулу.

Рекомендуемые страницы:

В чем измеряется энергия электрического поля конденсатора

Электроемкостью (емкостью) C уединенного изолированного проводника называется физическая величина, равная отношению изменения заряда проводника q к изменению его потенциала f: C = Dq/Df.

Электроемкость уединенного проводника зависит только от его формы и размеров, а также от окружающей его диэлектрической среды (e). Единица измерения емкости в системе СИ называется Фарадой. Фарада (Ф) — это емкость такого уединенного проводника, потенциал которого повышается на 1 Вольт при сообщении ему заряда в 1 Кулон. 1 Ф = 1 Кл/1 В.

Конденсатором называют систему двух разноименно заряженных проводников, разделенных диэлектриком (например, воздухом). Свойство конденсаторов накапливать и сохранять электрические заряды и связанное с ними электрическое поле характеризуется величиной, называемой электроемкостью конденсатора. Электроемкость конденсатора равна отношению заряда одной из пластин Q к напряжению между ними U: C = Q/U.

В зависимости от формы обкладок, конденсаторы бывают плоскими, сферическими и цилиндрическими. Формулы для расчета емкостей этих конденсаторов приведены в таблице.

Соединение конденсаторов в батареи. На практике конденсаторы часто соединяют в батареи — последовательно или параллельно.

При параллельном соединении напряжение на всех обкладках одинаковое U1 = U2 = U3 = U = e, а емкость батареи равняется сумме емкостей отдельных конденсаторов C = C1 + C2 + C3.

При последовательном соединении заряд на обкладках всех конденсаторов одинаков Q1 = Q2 = Q3, а напряжение батареи равняется сумме напряжений отдельных конденсаторов U = U1 + U2 + U3.

Емкость всей системы последовательно соединенных конденсаторов рассчитывается из соотношения: 1/C = U/Q = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3.

Емкость батареи последовательно соединенных конденсаторов всегда меньше, чем емкость каждого из этих конденсаторов в отдельности. Энергия электростатического поля. Энергия заряженного плоского конденсатора Eк равна работе A, которая была затрачена при его зарядке, или совершается при его разрядке. A = CU2/2 = Q2/2С = QU/2 = Eк. Поскольку напряжение на конденсаторе может быть рассчитано из соотношения: U = E*d, где E — напряженность поля между обкладками конденсатора, d — расстояние между пластинами конденсатора, то энергия заряженного конденсатора равна: Eк = CU2/2 = ee0S/2d*E2*d2 = ee0S*d*E2/2 = ee0V*E2/2, где V — объем пространства между обкладками конденсатора. Энергия заряженного конденсатора сосредоточена в его электрическом поле.

Тип конденсатора	Формула для расчета емкости	Примечания	Схематическое изображение
Плоский конденсатор		S — площадь пластины; d — расстояние между пластинами.
Сферический конденсатор	C = 4pee0R1R2/(R2 — R1)	R2 и R1 — радиусы внешней и внутренней обкладок.
Цилиндрический конденсатор	C = 2pee0h/ln(R2/R1)	h — высота цилиндров.

Как и любая система заряженных тел, конденсатор обладает энергией. Вычислить энергию заряженного плоского конденсатора с однородным полем внутри него несложно. Энергия заряженного конденсатора. Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. Согласно закону сохранения энергии эта работа равна энергии конденсатора. В том, что заряженный конденсатор обладает энергией, можно убедиться, если разрядить его через цепь, содержащую лампу накаливания, рассчитанную на напряжение в несколько вольт (рис.14.37 ). При разрядке конденсатора лампа вспыхивает. Энергия конденсатора превращается в тепло и энергию света.

Выведем формулу для энергии плоского конденсатора. Напряженность поля, созданного зарядом одной из пластин, равна Е/2 , где Е -напряженность поля в конденсаторе. В однородном поле одной пластины находится заряд q , распределенный по поверхности другой пластины (рис.14.38 ). Согласно формуле (14.14) для потенциальной энергии заряда в однородном поле энергия конденсатора равна:

где q — заряд конденсатора, а d — расстояние между пластинами. Так как Ed=U , где U — разность потенциалов между обкладками конденсатора, то его энергия равна:

Эта энергия равна работе, которую совершит электрическое поле при сближении пластин вплотную.2. Применение конденсаторов . Зависимость электроемкости конденсатора от расстояния между его пластинами используется при создании одного из типов клавиатур компьютера. На тыльной стороне каждой клавиши располагается одна пластина конденсатора, а на плате, расположенной под клавишами, — другая. Нажатие клавиши изменяет емкость конденсатора. Электронная схема, подключенная к этому конденсатору, преобразует сигнал в соответствующий код, передаваемый в компьютер. Энергия конденсатора обычно не очень велика — не более сотен джоулей. К тому же она не сохраняется долго из-за неизбежной утечки заряда. Поэтому заряженные конденсаторы не могут заменить, например, аккумуляторы в качестве источников электрической энергии. Но это совсем не означает, что конденсаторы как накопители энергии не получили практического применения. Они имеют одно важное свойство: конденсаторы могут накапливать энергию более или менее длительное время, а при разрядке через цепь с малым сопротивлением они отдают энергию почти мгновенно. Именно это свойство широко используют на практике. Лампа-вспышка, применяемая в фотографии , питается электрическим током разряда конденсатора, заряжаемого предварительно специальной батареей. Возбуждение квантовых источников света — лазеров осуществляется с помощью газоразрядной трубки, вспышка которой происходит при разрядке батареи конденсаторов большой электроемкости. Однако основное применение конденсаторы находят в радиотехнике. Энергия конденсатора пропорциональна его электроемкости и квадрату напряжения между пластинами. Вся эта энергия сосредоточена в электрическом поле. Энергия поля пропорциональна квадрату напряженности поля.

Пусть потенциал обкладки конденсатора, на которой находится заряд равен а потенциал обкладки, на которой находится заряд , равен Тогда каждый из элементарных зарядов на которые можно разделить заряд находится в точке с потенциалом а каждый из зарядов, на которые можно разделить заряд , в точке с потенциалом .

Согласно формуле (28.1) энергия такой системы зарядов равна

Воспользовавшись соотношением (27.2), можно написать три выражения для энергии заряженного конденсатора:

Формулы (29.2) отличаются от формул (28.3) только заменой на

С помощью выражения для потенциальной энергии можно найти силу, с которой пластины плоского конденсатора притягивают друг друга. Допустим, что расстояние между пластинами может меняться. Свяжем начало оси х с левой пластиной (рис. 29.1). Тогда координата х второй пластины будет определять зазор d между обкладками. Согласно формулам (27.3) и (29.2)

Продифференцируем это выражение по х, полагая заряд на обкладках неизменным (конденсатор отключен от источника напряжения). В результате получим проекцию на ось х силы, действующей на правую пластину:

Модуль этого выражения дает величину силы, с которой обкладки притягивают друг друга:

Теперь попытаемся вычислить силу притяжения между обкладками плоского конденсатора как произведение напряженности поля, создаваемого одной из обкладок, на заряд, сосредоточенный на другой. Согласно формуле (14.3) напряженность поля, создаваемого одной обкладкой, равна

Диэлектрик ослабляет поле в зазоре в раз, но это имеет место только внутри диэлектрика (см. формулу (20.2) и связанный с нею текст). Заряды на обкладках располагаются вне диэлектрика и поэтому находятся под действием поля напряженности (29.4).

Умножив заряд обкладки q на эту напряженность, получим для силы выражение

Формулы (29.3) и (29.5) не совпадают. С опытом согласуется значение силы (29.3), получающееся из выражения для энергии. Это объясняется тем, что, кроме «электрической» силы (29.5), на обкладки действуют со стороны диэлектрика механические силы, стремящиеся их раздвинуть (см. § 22; отметим, что мы имеем в виду жидкий или газообразный диэлектрик). У края обкладок имеется рассеянное поле, убывающее по величине при удалении от краев (рис. 29.2). Молекулы диэлектрика, обладая дипольным моментом, испытывают дйствие силы, втягивающей их в область более сильного поля (см. формулу (9.16)). В результате давление между обкладками повышается и появляется сила, ослабляющая действие силы (29.5) в раз.

Если заряженный конденсатор с воздушным зазором частично погрузить в жидкий диэлектрик, наблюдается втягивание диэлектрика в пространство между пластинами (рис. 29.3). Это явление объясняется следующим образом. -Диэлектрическая проницаемость воздуха практически равна единице. Поэтому до погружения пластин в диэлектрик емкость конденсатора можно считать равной а энергию равной При частичном заполнении зазора диэлектриком конденсатор можно рассматривать как два параллельно включенных конденсатора, один из которых имеет площадь обкладки, равную — относительная часть зазора, заполненная жидкостью), и заполнен диэлектриком с второй с воздушным зазором имеет площадь обкладки, равную При параллельном включении конденсаторов емкости складываются:

Поскольку энергия будет меньше, чем (заряд q предполагается неизменным — перед погружением в жидкость конденсатор был отключен от источника напряжения). Следовательно, заполнение зазора диэлектриком оказывается энергетически выгодным. Поэтому диэлектрик втягивается в конденсатор и уровень его в зазоре поднимается. Это в свою очередь приводит к возрастанию потенциальной энергии диэлектрика в поле сил тяжести. В конечном итоге уровень диэлектрика в зазоре установится на некоторой высоте, соответствующей минимуму суммарной энергии (электрической и гравитационной). Рассмотренное явление сходно с капиллярным поднятием жидкости в узком зазоре между пластинками (см. § 119 1-го тома).

Втягивание диэлектрика в зазор между обкладками можно яснить также и с микроскопической точки зрения. У краев пластин конденсатора имеется неоднородное поле. Молекулы диэлектрика обладают собственным дипольным моментом либо приобретают его под действием поля; поэтому на них действуют силы, стремящиеся переместить их в область сильного поля, т. е. внутрь конденсатора. Под действием этих сил жидкость втягивается в зазор до тех пор, пока электрические силы, действующие на жидкость у края пластин, не будут уравновешены весом столба жидкости.

В заряженном конденсаторе обкладки име-ют разноименные заряды и взаимодейст-вуют между собой благодаря электричес-кому полю, которое сосредоточено в прост-ранстве между обкладками. О телах, между которыми существует взаимодействие, гово-рят, что они имеют потенциальную энер-гию. Следовательно, можно говорить и об энергии заряженного конденсатора .

Обкладки заряженного конден-сатора взаимодействуют между собой.

Наличие энергии у заряженного конден-сатора можно подтвердить опытами.

Возьмем конденсатор достаточно боль-шой емкости, источник тока, лампочку на-кала и составим электрическую цепь, схема которой изображена на рис. 4.82. Переведем переключатель S в положение 1 и зарядим конденсатор до определенной разности по-тенциалов от источника GB. Если после этого перевести переключатель в положение 2, то можно наблюдать кратковременную вспышку света вследствие накала нити лам-почки. Наблюдаемое явление можно объяс-нить тем, что заряженный конденсатор имел энергию , за счет которой была выполнена работа по накалу спирали лампочки.

В соответствии с законом сохранения энер-гии работа, выполненная при разрядке кон-денсатора, равняется работе, выполненной при его зарядке. Расчет этой работы и, соответственно, потенциальной энергии кон-денсатора осложнен особенностями процес-са зарядки конденсатора. Пластины его за-ряжаются и разряжаются постепенно. Зави-симость заряда Q конденсатора от времени при зарядке показана на графике (рис. 4.83). Заряд не только увеличивается постепенно, но и скорость его изменения не остается постоянной. Итак, вести расчеты на осно-вании формулы A = qEd нельзя, поскольку напряженность электрического поля не остается постоянной. Разность потенциалов также изменяется от нуля до максимально-го значения. На рис. 4.84 показано, что разность потенциалов изменяется про-порционально заряду конденсатора. Такая зависимость характерна для силы упругос-ти, которая зависит от удлинения пружины (рис. 4.85).

Воспользовавшись таким подобием, мож-но сделать вывод, что энергия заряженного конденсатора будет равна

W = Q Δφ / 2. Материал с сайта

Эта энергия равна работе по зарядке конденсатора, которая численно равна пло-щади заштрихованного треугольника на гра-фике рис. 4.84.

Учитывая, что Q = C Δφ , получим

W = C(Δφ) 2 / 2.

А если учесть связь разности потенциалов с зарядом Δφ = Q / C , то потенциальная энер-гия конденсатора может быть вычислена по формуле

W = (Q / 2) . (Q / C) = Q 2 / 2 C.

На этой странице материал по темам:

• Энергия заряженного конденсатора шпора

• Энергия заряженного конденсатора

• Какие физические величины определяют энергию конденсатора

• Самостоятельная работа по теме электроемкость плоского конденсатора

• Як визначити енергію конденсатора за допомогою графіка

Вопросы по этому материалу:

Тест с ответами: “Конденсатор” | Образовательный портал

1. Двухполюсник с постоянным или переменным значением ёмкости и малой проводимостью:
а) конденсатор +
б) проводник
в) полупроводник

2. Устройство для накопления заряда и энергии электрического поля:
а) схема
б) конденсатор +
в) плата

3. Ёмкость конденсатора измеряется в:
а) амперах
б) ньютонах
в) фарадах +

4. Первый конденсатор емкостью 3 С подключен к источнику тока с ЭДС ε, а второй – емкостью С подключен к источнику с ЭДС 3ε. Отношение энергии электрического поля второго конденсатора к энергии электрического поля первого равно:
а) F +
б) F/9
в) 9F

5. Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если напряжение на его обкладках увеличить в 2 раза:
а) увеличится в 2 раза
б) уменьшится в 2 раза
в) увеличится в 4 раза +

6. Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если заряд на его обкладках уменьшить в 2 раза:
а) уменьшится в 2 раза
б) уменьшится в 4 раза +
в) увеличится в 2 раза

7. Плоский воздушный конденсатор зарядили и отключили от источника тока. Как изменится энергия электрического поля внутри конденсатора, если расстояние между пластинами конденсатора уменьшить в 3 раза:
а) увеличится в 3 раза
б) увеличится в 9 раз
в) уменьшится в 3 раза +

8. Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если заряд на его обкладках уменьшить в 2 раза:
а) уменьшится в 4 раза +
б) уменьшится в 2 раза
в) не изменится

9. Как изменится емкость плоского воздушного конденсатора, если площадь обкладок уменьшить в 2 раза, а расстояние между ними увеличить в 2 раза:
а) не изменится
б) увеличится в 2 раза
в) уменьшится в 4 раза +

10. Если заряд каждой из обкладок конденсатора увеличить в n раз, то его электроемкость:
а) уменьшится в n раз
б) не изменится +
в) увеличится в n раз

11. Как изменится электроемкость плоского конденсатора при увеличении заряда на пластинах конденсатора в 2 раза:
а) не изменится +
б) уменьшится в 2 раза
в) уменьшится в 4 раза

12. Как изменится емкость плоского воздушного конденсатора, если площадь обкладок и расстояние между ними уменьшить в 2 раза:
а) уменьшится в 2 раза
б) не изменится +
в) уменьшится в 4 раза

13. Как изменится емкость плоского воздушного конденсатора, если расстояние между его обкладками увеличить в 2 раза:
а) уменьшится в 2 раза +
б) увеличится в 4 раза
в) уменьшится в 4 раза

14. Как изменится электроемкость плоского конденсатора при уменьшении расстояния между пластинами конденсатора в 4 раза:
а) уменьшится в 2 раза
б) уменьшится в 4 раза
в) увеличится в 4 раза +

15. Как изменится емкость плоского воздушного конденсатора, если площадь обкладок уменьшить в 4 раза, а расстояние между ними увеличить в 2 раза:
а) уменьшится в 8 раз +
б) увеличится в 8 раз
в) уменьшится в 4 раза

16. Как изменится электроемкость плоского конденсатора при увеличении расстояния между пластинами конденсатора в 4 раза:
а) не изменится
б) уменьшится в 4 раза +
в) увеличится в 2 раза

17. Конденсатор – это физический прибор, главные детали которого:
а) две обкладки, укрепленные на основаниях
б) две прокладки и воздух между ними
в) две проводящие электричество обкладки и диэлектрик между ними +

18. Какого знака заряды получают обкладки конденсатора при его зарядке:
а) положительные
б) противоположные по знаку +
в) отрицательные

19. Где образуется электрическое поле в конденсаторе:
а) вокруг обкладок
б) около обкладок
в) между обкладками +

20. Конденсаторы бывают разного типа, так как могут иметь разные:
а) массы
б) диэлектрики +
в) размеры

21. Конденсаторы бывают разного типа, так как могут иметь разные:
а) формы обкладок +
б) размеры
в) массы

22. Конденсаторы бывают разного типа, так как могут иметь разные:
а) размеры
б) вещества обкладок +
в) массы

23. Электроемкость конденсатора – физическая величина, характеризующая:
а) его возможность быть источником тока
б) быстроту его разрядки при соединении обкладок проводником
в) какой электрический заряд он может накопить +

24. Электроемкость конденсатора измеряется:
а) отношением количества электричества на обкладках к напряжению между ними
б) отношением электрического заряда одной из обкладок к напряжению между обкладками +
в) количеством электричества, находящегося на одной его обкладке

25. От каких факторов зависит электроемкость конденсатора:
а) от расстояния между обкладками и удельного сопротивления их вещества
б) от наличия между обкладками диэлектрика и его цвета
в) от площади обкладок, расстояния между ними и наличия диэлектрика +

26. По какой формуле можно найти значение электроемкости конденсатора:
а) P = A/t
б) С = q/U +
в) I = U/R

27. Энергия конденсатора определяется по формуле:
а) W = CU2/2 +
б) С = q/U
в) R = (ρl)/S

28. Заряд конденсатора уменьшили в 9 раз. Электроемкость конденсатора при этом:
а) уменьшилась в 9 раз
б) уменьшилась в 3 раза
в) не изменилась +

29. Площадь каждой обкладки плоского конденсатора увеличили в 1,5 раза. Как изменилась электроемкость конденсатора, если расстояние между обкладками осталось прежним:
а) увеличилась в 1,5 раза +
б) уменьшилась в 3 раза
в) увеличилась в 3 раза

30. Расстояние между обкладками плоского конденсатора увеличили в 2 раза. Как изменилась электроемкость конденсатора, если площадь его обкладок осталась прежней:
а) увеличилась в 2 раза
б) уменьшилась в 2 раза +
в) увеличилась в 4 раза

§9.Электроемкость проводника. Потенциальные и емкостные коэффициенты

Уединенный проводник.

Электроемкостью проводника называется величина, измеряемая отношением заряда q, сообщенного этому проводнику к потенциалу этого проводника

(9.1)

Электроемкость измеряется в фарадах:

.

Фарад – очень большая величина, поэтому на практике пользуются более мелкими величинами 1мкФ=10-6Ф, 1пФ=10-12Ф.

Вычислим электроемкость шара радиусом R. Так как

, то .

Система проводников.

Если имеется система проводников, то потенциал каждого из них зависит не только от заряда проводника, но и от напряженности полей, создаваемых другими проводниками, т. е. от зарядов других проводников, причем по принципу суперпозиции он прямо пропорционален этим зарядам.

Потенциалы первого и второго проводников можно записать в виде

(9.2)

Коэффициенты

Называют потенциальными коэффициентами. Они зависят от формы, размеров, взаимного расположения проводников. Если вначале заряды на проводниках И , а потенциалы , а затем заряды стали , а потенциалы , то можно показать, что справедливо соотношение, (9.3)

Которое называется теоремой взаимности. Из нее непосредственно получается условие, которому удовлетворяют коэффициенты

: они симметричны относительно своих индексов. Теорему взаимности в общем случае для системы из n проводников можно записать в виде. (9.4)

Если теперь обобщить (9.2) на систему из n заряженных проводников, т. е.

, (9.5)

То непосредственно после подстановки (9.5) в (9.4) легко получить, что

. Соотношение (9.5) можно рассматривать как систему, решение которой можно записать виде уравнений относительно при заданных потенциалах (9.7)

где

– емкостные коэффициенты. – емкостной коэффициент i-го проводника, -коэффициент взаимной емкости i-го и j-го проводников. Поскольку положительный заряд на уединенном проводнике создает положительный потенциал, то все емкостные коэффициенты >0.

Емкостные коэффициенты двух проводящих шаров.

Предположим, имеется два проводящих шара с радиусами a, центры которых расположены на расстоянии r, содержащие заряды

И и пусть . Последнее условие позволяет сохранить сферическую симметрию поля каждого из зарядов.,

Умножим первое уравнение на r, второе на (-a) и после преобразований

Получим:

Но

, а . Сопоставляя эти выражения с полученными для и Легко найти, что

Если емкостную связь разорвать, т. е. устремить r к бесконечности, то емкостные коэффициенты

что совпадает с выражением для электроемкости уединенного шара, а коэффициенты .

Конденсаторы.

Конденсатор – совокупность двух любых проводников, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, пространство между которыми обычно заполняют диэлектриком. Заряжают проводники равными по величине, но противоположными по знаку зарядами. Проводники называют обкладками конденсатора, а сам конденсатор – это устройство, позволяющее накапливать электрическую энергию и отдавать ее в нужный момент времени. Вернемся к (9.2), где положим

, , тогда ,

Электроемкостью системы двух проводников, будет величина

. (9.9)

Так как

, то C>0.

Электроемкость конденсатора можно выразить и через емкостные коэффициенты:

Достаточно положить

, найти И , затем и можно получить (9.10)

В большинстве случаев форма обкладок конденсатора и их взаимное расположение подбирают таким образом, чтобы внешние поля не влияли существенно на электрическое поле между ними, и силовые линии, начинающиеся на одной из обкладок, обязательно заканчивались на другой. Благодаря этому всегда обеспечивается равенство абсолютных значений зарядов на обкладках. В зависимости от формы обкладок конденсаторы бывают сферическими, цилиндрическими и плоскими. Вычисление емкости конденсатора производится следующим образом: мысленно заряжаем обкладки равными по величине и противоположными по знаку зарядами

, затем вычисляем разность потенциалов между обкладками . И затем вычисляем емкость .

Фактически вычисление емкости конденсатора сводится к определению разности потенциалов между обкладками при известном заряде на обкладках.

Сферический конденсатор.

Даны 2 сферы с общим центром. Пусть на внутренней обкладке

Сферического конденсатора имеется заряд +Q, на внешней –Q.

Используя Электростатическую теорему Гаусса легко видеть, что

Напряженность полей

. Напряженность поля между внешней и внутренней обкладкой равна:.

Разность потенциалов между обкладками :

.

Тогда емкость:

(9.11)

Цилиндрический конденсатор.

Рассмотрим два коаксиальных цилиндра с радиусами R1 и R2.

. Согласно теореме Гаусса , где L – длина цилиндров..

Тогда емкость цилиндрического конденсатора:

. (9.12)

Плоский конденсатор.

Даны 2 проводящие пластины площадью S, расстояние между которыми D.

Поле внутри конденсатора

..

Тогда емкость плоского конденсатора

. (9.13)

Последовательное соединение конденсаторов.

Очевидно:

. или, обобщая, получим:. (9.14)

Формула (9.14) определяет электроемкость K параллельно соединенных конденсаторов.

Параллельное соединение конденсаторов.

На основании закона сохранения заряда

, , т. к. напряжение на каждом конденсаторе равно U, следовательно. Обобщить систему из K конденсаторов, получаем:. (9.15)

Лабораторная работа №24 определение емкости конденсатора при помощи баллистического гальванометра

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 24 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА ПРИ ПОМОЩИ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО ГАЛЬВАНОМЕТРА Цель работы: измерение емкости конденсатора при помощи баллистического гальванометра, а так же экспериментальная проверка формул параллельного и последовательного соединения конденсаторов. Теоретическое введение. Проводник, находящийся в однородной среде вдали от заряженных тел и других проводников, называется уединенным. Если такому уединенному, ранее не заряженному, проводнику сообщить некоторое количество электричества, то заряды распределятся по его поверхности таким образом, чтобы напряженность поля внутри проводника была равна нулю. При этом по поверхности проводника заряды распределятся с различной поверхностной плотностью σ. Новая порция зарядов распределится по поверхности проводника подобно предыдущей, в противном случае в проводнике возникает поле не равное нулю. Таким образом, при увеличении в N раз заряда q проводника, во столько же раз возрастет и поверхностная плотность заряда σ в любой точке его поверхности, то есть, отношение плотностей в двух произвольных точках поверхности проводника при любой величине заряда будет одно и тоже и характер распределения заряда q будет зависеть только от формы проводника [1]. Потенциал точечного заряда пропорционален величине этого заряда, т.е. φi~ qi Заряд, сосредоточенный на поверхности проводника, представляет собой систему точечных зарядов: ; Отсюда вытекает, что потенциал уединенного проводника пропорционален находящемуся в нем заряду. ; Действительно, увеличение в некоторое число раз заряда приводит к увеличению в тоже число раз напряженности поля в каждой точке пространства, окружающего проводник, и в такое же число раз возрастает работа переноса по любому пути единичного заряда из бесконечности на поверхность проводника, т.е. возрастает и потенциал проводника: ; (1) Коэффициент пропорциональности С между потенциалом и зарядом называется электроемкостью проводника. Из формулы (1) следует, что ; (2) Электроемкость численно равна заряду, сообщение которого проводнику повышает его потенциал на единицу. В единицах СИ электроемкость измеряется в фарадах. На основании формулы (2) Уединенные проводники обладают малой емкостью. На практике же бывает потребность в устройствах, которые при небольшом относительно окружающих тел потенциале, накапливали бы на себе («конденсировали») заметные по величине заряды. В основу таких устройств, называемых конденсаторами, положен тот факт, что электроемкость проводника возрастает при приближении к нему других тел. Дело в том, что при сообщении проводнику заряда q, окружающие его проводники заряжаются через влияние, причем ближайшими к наводящему заряду q оказываются заряды противоположного знака. Эти заряды несколько ослабляют поле, создаваемое зарядом q, и тем самым они понижают потенциал проводника и согласно выражению (2) повышают его электроемкость. Конденсаторы делают в виде двух проводников, расположенных близко друг к другу. Образующие конденсатор проводники называют его обкладками. Чтобы внешние тела не оказывали воздействия на емкость конденсатора, обкладкам придают такую форму и так располагают их друг относительно друга, чтобы поле, создаваемое накапливаемыми на них зарядами, было сосредоточено внутри конденсатора. Этому условию удовлетворяют две параллельные пластинки, расположенные близко друг к другу, два коаксиальных цилиндра и две концентрические сферы. Соответственно бывают плоские, цилиндрические и сферические конденсаторы. Поскольку поле заключено внутри, линии электрического смещения начинаются на одной обкладке и заканчиваются на другой. Следовательно, свободные заряды, возникающие на разных обкладках, имеют одинаковую величину q, но различны по знаку. Под емкостью конденсатора понимается физическая величина, пропорциональная заряду q и обратно пропорциональная разности потенциалов между обкладками (3) Емкость конденсатора измеряется также в фарадах. Величина емкости определяется геометрией конденсатора (формой и размерами обкладок и величиной зазора между ними), а также диэлектрическими свойствами среды, заполняющей пространство между обкладками. Если напряжение (разность потенциалов) на конденсаторе сделать слишком большим, то конденсатор «пробивается», т.е. между его обкладками возникает искра и конденсатор портится вследствие нарушения изоляции. Поэтому каждый конденсатор характеризуется не только своей емкостью, но еще и максимальным рабочим напряжением. Для того чтобы располагая определенными конденсаторами осуществить желаемую емкость при нужном рабочем напряжении, конденсаторы соединяют в батареи. Описание установки. Измерение емкости конденсатора может быть произведено несколькими принципиально различными способами. В настоящей работе в основу измерения емкости положено электростатическое соотношение между зарядом q, и его емкостью С и разностью потенциалов на конденсаторе φ1-φ2. Это соотношение можно применить к двум конденсаторам, заряженным до одинаковой разности потенциалов φ1-φ2. Тогда, при условии, что емкость одного конденсатора известна, можно производить сравнение емкости по сравнению зарядов этих конденсаторов: ; В данной работе сравнение зарядов конденсатора выполняется с помощью баллистического метода. Баллистический гальванометр применяется для измерения количества электричества, протекающего в цепи за малый промежуток времени (разряд конденсатора, мгновенный индукционный ток и т.д.) Баллистический гальванометр – прибор магнитоэлектрической системы. Его подвижная система состоит из рамки или катушки, свободно подвешенной на тонкой металлической нити в магнитном поле постоянного магнита (рис.1). Измерение количества электричества основано на наблюдении углов поворота рамки. При отсутствии тока в рамке плоскость последней располагается параллельно силовым линиям поля. При протекании через рамку заряда, последняя поворачивается таким образом, чтобы число силовых линий, пронизывающих площадь, охватываемую рамкой, было наибольшим, то есть рамка стремится стать перпендикулярно первоначальному положению (рис. 2). Этот поворот рамки обусловлен вращающим моментом, действующим на рамку со стороны магнитного поля. Поскольку время протекания заряда по рамке мало, то подвижная система, момент инерции которой искусственно увеличен, за время это время не успеет выйти из положения равновесия, так как время протекания заряда мало по сравнению с периодом собственных колебаний системы. Рис. 1 Рис. 2 При этом крутящий упругий момент нити подвеса практически равен нулю и рамка находится под действием вращающего момента со стороны магнитного поля. Учитывая сказанное можно доказать, что между q – количеством электричества, проходящим через обмотку нити гальванометра, и углом α – первым (он же будет максимальным) отклонением от ее положения равновесия существует прямая пропорциональная зависимость ; (4) где, В – баллистическая постоянная гальванометра. Искусственное увеличение момента инерции подвижной системы баллистического гальванометра достигается скреплением с последней массивного кольца M (рис. 3). Если известно q, то измерив αmax можно определить В. Максимальное отклонение подвижной системы гальванометра определяют при помощи осветителя со шкалой. Луч света осветителя попадает на зеркало, скрепленное с рамкой гальванометра, и после отражения от него падает на шкалу. При отсутствии тока в гальванометре отраженный луч (световой указатель) должен совпадать с нулевой отметкой на середине шкалы. Прошедший через гальванометр заряд вызовет отклонение подвижной системы на угол αmax. Этот угол αmaxсвязанс максимальным отклонением светового указателя по шкале nmax (рис. 4) следующим соотношением: ; (5) где l – расстояние от зеркала гальванометра до шкалы. В данной работе l – величина постоянная. Так как угол отклонения подвижной системы очень мал, то значение тангенсов угла можно заменить соответствующей величиной самого угла ; (6) Следовательно ; (7) Подставляя это выражение для αmaxв уравнение (4), получим: ; (8) Выражение называется баллистической постоянной всей установки Кб. Таким образом, ; (9) Отсюда ; (10) Практически Кб можно определить разряжая через баллистический гальванометр конденсатор известной емкости С0, заряженный до известной разности потенциалов U и, следовательно, содержащий заряд ; (11) Возникшее при разрядке конденсатора крутильные колебания подвижной системы гальванометра будут затухать довольно медленно, световой указатель будет долго бегать в ту и другую сторону от нулевой отметки. Чтобы успокоить колебания рамки гальванометра, параллельно ей включают некоторое сопротивление. Возникающая в рамке при ее колебаниях в магнитном поле ЭДС индукции вызовет появление соответствующего индукционного тока, который, согласно правилу Ленца, будет противодействовать движению рамки. Дополнительно сопротивление рассчитывается так, чтобы подвижная система после максимального отклонения медленно, по периодическому закону, возвращалась к начальному положению. Полное сопротивление цепи в этом случае называется критическим. Д ля определения емкости конденсатора при помощи баллистического гальванометра вначале нужно определить баллистическую постоянную установки — Кб. Для этого собираю цепь, схема которой представлена на рис. 5. К зажимам источника постоянного напряжения Б подключают потенциометр R. Напряжение, снимаемое с потенциометра, измеряется вольтметром V. К средним клеммам переключателя подключают конденсатор известной емкости С0. При зарядке конденсатора переключатель ставят в такое положение, чтобы клеммы a1, a2 были соединены с клеммами б1, б2. Затем ставят переключатель в такое положение, чтобы клеммы a1, a2были соединены с клеммами в1 ,в2 , разряжая тем самым конденсатор через гальванометр. В зависимости от величины заряда q, находящегося на пластинах конденсатора, световой указатель будет отброшен до определенного деления nmaxшкалы. Заряд q, накапливаемый на пластинах конденсатора, можно подсчитать по формуле: ; где С0 – емкость эталонного конденсатора; U – напряжение на его зажимах. Тогда баллистическую постоянную Кб можно подсчитать так: ; (12) После определения баллистической постоянной Кб эту же установку можно использовать для определения емкости конденсатора. Для этого к клеммам a1, a2 вместо эталонного подключается испытуемый конденсатор С. Расчет ведут по формуле: ; (13) здесь Кб – баллистическая постоянная установки; nmax – максимальное отклонение светового указателя при разрядке испытуемого конденсатора; U – напряжение на его зажимах. Порядок проведения опыта. Составить цепь по схеме 5. К клеммам a1, a2 подключить эталонный конденсатор, к клеммам б1, б2 потенциометр, к клеммам в1, в2 — баллистический гальванометр. Включить питание установки. Перемещением движка потенциометра подать на конденсатор такое напряжение, при котором световой указатель отклоняется от нуля примерно на половину шкалы. Разрядить эталонный конденсатор через гальванометр отсчитать по шкале максимальный отброс светового указателя. Опыт повторить три раза, найти среднее значение отброса светового указателя и по формуле (12) вычислить баллистическую постоянную Кб. Вместо эталонного конденсатора подключить испытуемый и, разряжая конденсатор через гальванометр, определить величину максимального отброса светового указателя. Емкость конденсатора вычислить по формуле (13), используя значение Кб установки. Аналогичным образом определить емкость второго конденсатора, затем емкость их при последовательном и параллельном соединении. Вычислить по известным формулам емкость при параллельном и последовательном соединении испытуемых конденсаторов, и полученные результаты сравнить с результатами опытов. Рассчитать для баллистической постоянной и емкости конденсатора абсолютную и относительную погрешность. По окончании работы выключить питание установки. Контрольные вопросы. Электроемкость уединенного проводника. Единицы электроемкости. Конденсаторы и физическая природа их отличия от других проводников. Электроемкость конденсаторов. Назначение и принцип работы баллистического гальванометра. Какая существует зависимость между углом поворота подвижной системы и протекшим через гальванометр зарядом? Физический смысл баллистической постоянной установки, и в каких единицах она измеряется? Электроемкость плоского конденсатора и единицы ее измерения. Зачем параллельно рамке гальванометра подключается дополнительное сопротивление? Список рекомендуемой литературы. Савельев И.В. Курс общей физики. т.2. – М.: Наука, 1978, § 26, 27. Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1985, § 31, 32, 35. Достарыңызбен бөлісу:

Емкость против энергии: Праймер

Электроэнергия измеряется как мощностью, так и энергией — ваттами и ватт-часами. Понимание разницы имеет решающее значение для понимания того, как работает электросеть.

Мощность — это максимальная мощность, которую генератор электроэнергии может физически производить, измеряется в мегаваттах (МВт). Вы часто будете видеть, что ISO ссылается на паспортную мощность генератора, которая представляет собой определение производителем максимальной выходной мощности в мегаваттах электроэнергии, которую генератор может производить без превышения проектных ограничений.Ресурсы спроса измеряются их способностью снижать спрос, также в МВт.

Мощность этих ресурсов вместе составляет мощность энергосистемы. ISO New England требуется в соответствии с федеральными стандартами надежности, чтобы гарантировать, что в регионе достаточно ресурсов для удовлетворения минимального общего уровня пропускной способности системы (требования к установленной мощности). ISO New England использует конкурентный форвардный аукцион мощности для обеспечения ресурсов для удовлетворения прогнозируемых потребностей в мощности системы за три года вперед (так называемое обязательство по предоставлению мощности).Электросеть Новой Англии имеет разные уровни мощности летом и зимой, поскольку разные температуры могут повлиять на мощность, которую способен производить генератор. ISO публикует информацию о том, сколько мощностей доступно каждый день для удовлетворения прогнозируемого пикового спроса в своем утреннем отчете.

Энергия — это количество электроэнергии, производимой генератором за определенный период времени. Многие генераторы не всегда работают на полную мощность. Например, около 26% мощности системы Новой Англии составляют генераторы, работающие на угле и мазуте.Но вместе они произвели всего 3% электроэнергии в регионе в 2017 году. Мощность генератора может варьироваться в зависимости от условий на электростанции, наличия и стоимости топлива, изменчивости ветра и солнца, рыночных цен или инструкций по отправке от ISO. Вот почему важно, чтобы система имела различные типы ресурсов, в том числе те, которые могут запускаться или быстро набирать обороты в ответ на внезапные изменения потребительского спроса или выпуска других ресурсов.

Рассмотрим этот недавний реальный пример разницы между мощностью и энергией из зимы 2017/2018:

• Мощность. Имея мощность более 32 000 МВт, оказалось, что у региональной энергосистемы достаточно мощности для удовлетворения прогнозируемого зимнего пикового спроса в 21 197 МВт плюс потребности в резерве.
• Energy: Однако историческое двухнедельное похолодание и зимние бури серьезно подорвали реальную производительность энергосистемы. Холод вынудил некоторые генераторы отключиться от сети или снизить выработку энергии. Другими словами, в то время как было доступно достаточно мегаватт мощности , регион был опасно близок к дефициту мегаватт-часов на энергии (имея достаточно мегаватт для удовлетворения спроса).

Емкость аккумулятора — обзор

20.2.3 Емкость батареи

Емкость батареи соответствует количеству электрического заряда, который может быть накоплен во время заряда, сохранен во время пребывания в разомкнутой цепи и высвобожден во время разряда обратимым образом. Он получается путем интегрирования тока разряда, начиная с полностью заряженной батареи и заканчивая процесс разряда при определенном пороге напряжения, часто обозначаемом как напряжение отсечки или U _{cut_off} , достигнутом в момент t _{cut_off} .В этом случае она обозначается как разрядная емкость или C _d , а в случае электрохимии свинцово-кислотных аккумуляторов она может быть выражена как

(20,5) Cd = ∫0tcut_offIdt = −2FMPbO2 (mPbO2initial − mPbO2cut_off ) = — 2FMPb (mPbinitial − mPbcut_off)

Уравнение (20.5) показывает, что емкость батареи пропорциональна количеству активных материалов, которые могут быть преобразованы электрохимически, пока напряжение батареи не достигнет порогового значения U _{cut_off} .Знак разрядной емкости отрицательный; однако на практике его значение рассматривается как модуль. Когда аккумулятор разряжается постоянным током, его емкость определяется формулой C _d = I · t _d , где t _d — продолжительность разряда. Когда последнее выражается в часах, типичной единицей измерения емкости аккумулятора является ампер-час.

Разрядная емкость новой батареи (т. Е. До заметного начала деградации батареи) является функцией температуры и профиля тока разряда.Основным этапом разработки каждого алгоритма управления батареями является оценка зависимости разрядной емкости от тока и температуры. Обычно это делается путем подвергания одной или нескольких идентичных батарей или элементов нескольким циклам заряда / разряда при постоянной температуре с использованием гальваностатического разряда с разными токами разряда и фиксированным режимом полной перезарядки. Процедура повторяется при нескольких разных температурах. При разработке такого плана экспериментов следует учитывать типичную скорость разрушения батареи при циклическом включении.Для аккумуляторов, скорость старения которых в режиме глубокого цикла высока (например, свинцово-кислотные аккумуляторы с тонкими пластинами и решетками, не содержащими сурьмы), количество таких глубоких циклов определения характеристик должно быть меньше, а количество экспериментальных точек на батарею должно быть ограничено. может быть компенсировано тестированием большего количества батарей.

Зависимость разрядной емкости от тока разряда часто соответствует уравнению Пойкерта [2]:

(20.6a) Cd = K · I1 − n

, где K и n — эмпирические константы.Коэффициент n сильно зависит от конструкции электродов. Например, свинцово-кислотные батареи с толстыми пластинами имеют значение n в диапазоне 1,4 [3], а для конструкций с более тонкими пластинами n находится в диапазоне 1,20–1,25 [4]. Для таких технологий, как литий-ионные батареи, где пластины очень тонкие (в диапазоне 0,2–0,3 мм), значение n близко к 1 [5]. В этом случае уравнение Пойкерта и соответствующие экспериментальные данные могут быть представлены с использованием продолжительности разряда t _d вместо емкости:

(20.6b) td = K · I − n

Когда экспериментальные данные t _d (I) построены в двойных логарифмических координатах, уравнение (20.6b) преобразуется в прямую линию с наклоном, равным к коэффициенту n . Уравнение Пейкерта демонстрирует одну и ту же тенденцию почти для всех типов первичных и аккумуляторных батарей — чем выше ток разряда, тем меньше емкость. Последнее с электрохимической точки зрения соответствует меньшему количеству активных материалов, превращающихся в продукты разряда.В технологии аккумуляторов степень этого преобразования обозначается как «использование активных материалов». Снижение использования активных материалов при высоких токах разряда очень часто можно приписать эффектам диффузии. Например, в случае разряда свинцово-кислотной батареи (уравнения (20.1a) и (20.1b)) серная кислота, необходимая для преобразования PbO ₂ и Pb в PbSO ₄ , должна диффундировать из объема электролита. к геометрической поверхности электрода, а затем внутрь его пористого объема.При высоких токах разряда электролит из объема элемента, расположенного между пластинами батареи, не успевает диффундировать внутри объема пластин, где он быстро истощается из-за электрохимических реакций. Это приводит к развитию локальных градиентов концентрации и появлению диффузной поляризации [6]. Последнее вызывает быстрое снижение напряжения разряда ячейки. По логике вещей, мы можем достичь большей емкости при более высоких токах только в аккумуляторных технологиях, использующих конструкции ячеек с более тонкими пластинами, где диффузия происходит быстрее.

Уравнение Пейкерта имеет различный диапазон применимости для каждой аккумуляторной технологии — для очень высокого и очень низкого тока разряда оно больше не действует. Следует отметить, что точный алгоритм BMS также должен основываться на наборе параметров n и K , измеренных для конкретного типа батареи, используемой в энергетической системе, т. Е. Пара «батарея плюс BMS» ведет себя как ключ и замочная скважина.

Уравнение (20.6b) может использоваться для объяснения терминов «номинальная емкость» и «номинальный ток», которые часто используются в аккумуляторной практике.Здесь «номинальный» соответствует выбору тока, который соответствует заданной продолжительности разряда (или желаемой автономности), или наоборот — как долго мы будем работать от батареи при приложенном токе разряда. Таким образом, ток, соответствующий 20-часовому разряду, обозначается как 20-часовой номинальный ток или I ₂₀ (или I _20h ). Когда последнее умножается на 20 часов, произведение обозначается как 20-часовая номинальная производительность C ₂₀ (C _20h ).

Другой термин, связанный с емкостью батареи, — это «номинальная емкость» (или емкость, указанная на паспортной табличке), обозначенная как C _n . Определение C _n часто связано с определенным приложением или стандартом тестирования батарей. Например, номинальная емкость пусковой, осветительной и зажигательной свинцово-кислотных аккумуляторов обычно совпадает с 20-часовой номинальной емкостью C _20h . Номинальная емкость может использоваться для выражения плотности тока заряда и разряда в виде рейтинга C, представленного как отношение между номинальной емкостью и « целевой » длительностью разряда или заряда (последняя отличается от реальной продолжительности заряда или продолжительности заряда). увольнять).Таким образом, для тока, предназначенного для зарядки или разрядки аккумулятора в течение 10 часов, плотность тока выражается как C _n /10 час. Более высокие токи, такие как C _n /1 ч, обозначаются как 1 C, C _n /30 мин как 2 C, C _n /15 мин как 4 C и т. Д. Когда ток выражается таким образом, он позволяет применять одинаковые условия тестирования к батареям разного размера и надежно сравнивать полученные результаты. Удобство такого подхода связано с большой разницей между возможностями тестирования аккумуляторов в лаборатории, на которую возложена задача разработки BMS, и фактическими размерами установки для аккумулирования энергии.Обычно стенды для проверки аккумуляторных батарей предназначены для проверки ячеек в диапазоне напряжений 0–5 В и тока ± 5–50 А (чем выше ток, тем дороже оборудование). Во многих реальных аккумуляторных установках для хранения возобновляемой энергии и поддержки сети типичный диапазон постоянного напряжения составляет 400 В, а токи могут достигать 500–1000 А в случае, когда используются огромные аккумуляторные элементы, что свидетельствует о том, что BMS фактически экстраполирует лабораторные характеристики элементов и батарей меньшего размера, чтобы контролировать и прогнозировать работу крупногабаритных аккумуляторов энергии.

единиц энергии и мощности [AWEO.org]

Энергетические единицы

Праймер по единицам, с которыми можно столкнуться при исследовании проблем с энергией

Вт (Вт) — это мера электрической мощности . (Мощность — это скорость выполнения работы, производства или расходования энергии.) Один ватт равен 1 джоуля (Дж) в секунду. мегаватт (МВт) — это один миллион ватт.

джоуль — это мера энергии, или способности или способности выполнять работу.Другие меры энергии:

• киловатт-час (кВтч) , тысяча ватт энергии, производимой или используемой в течение одного часа, что эквивалентно 3,6 миллиона джоулей (МДж).

  Один квадриллион джоулей (ПДж) = 278 миллионов кВтч.

  Когда ветряная турбина мощностью 1 МВт [максимальная мощность выработки энергии] вырабатывает 25% этой мощности в среднем за год, ее годовая мощность составляет

  1 МВт × 0,25 × 365 дней × 24 часа = 2190 МВтч.


• Британская тепловая единица (Btu) , что эквивалентно 1055 Дж или 0.293 Вт · ч.

  миллионов (ММ) британских тепловых единиц = 1055 МДж = 293 кВтч.

  Квадриллион БТЕ = 1055 ПДж = 293 млрд кВтч = 293 ТВтч.

  Однако при производстве электроэнергии из тепловых источников только треть может быть преобразована в электрическую энергию, а остальная часть — в тепло. Следовательно, 1 квадро-британская тепловая единица также может быть выражена как эквивалент всего 98 миллиардов кВтч, усредненных по эффективности различных генераторов.



• миллионов тонн нефтяного эквивалента (мтнэ) , что эквивалентно 41 868 МДж или 11 630 ГВтч.

Префиксы метрической системы:

K (или k) означает кг, тысячу или 10 ³
M означает мега, миллион или 10 ⁶
G означает гига, миллиард или 10 ⁹
T означает тера, триллион или 10 ¹²
P означает пета, квадриллион или 10 ¹⁵
E означает exa, в тысячу раз больше, чем peta, или 10 ¹⁸

Прочие цифры и преобразования

Скорость ветра часто выражается в метрах в секунду (м / с) или узлах.

1 м / с = 2,237 миль / час (миль / ч)
1 узел = 1 морская миля [1 ° долготы = 1852 метра] / час = 1,151 мили в час.
Площадь захвата лопастей ротора обычно указывается в квадратных метрах ( ² м). 1000 м ² = 0,247 акра
Площадь захвата A может быть вычислена путем умножения квадрата длины лопасти r (или, точнее, половины диаметра ротора) на пи (π, 3,1416): A = π r ² 1000 квадратных футов ( ² футов) = 0.023 акра
Скорость на конце лопасти миль / ч составляет: диаметр ротора (в метрах) × π × об / мин ÷ 26,82

Площадь объекта может быть выражена в акрах, квадратных километрах ( ² км) или квадратных милях ( ² миль).

1 миля ² = 640 акров
1 км ² = 247 акров
Уровень шума выражается в децибелах (дБ) с использованием логарифмической шкалы. Разница в 3 дБ — это наименьшая разница, которая может быть обнаружена человеческим ухом, в то время как шум, который на 10 дБ громче другого, воспринимается как в два раза громче, хотя физически он на в 10 раз выше по давлению.Повышение уровня шума на 6 дБ и более вызывает массовые неудобства и неудобства. Обычно измеряется в дБ (A), что подчеркивает диапазон звуков, легко (сознательно) слышимых людьми. В тихую сельскую ночь уровень окружающего шума может составлять 20-30 дБ (A). В полутора тысячах футов от промышленной ветряной турбины уровень звука может составлять 45-70 дБ (А), по крайней мере, в четыре-шестнадцать раз громче. Другой показатель — дБ (C), который включает более низкие частоты, которые не столько слышны, сколько ощущаются и имеют неблагоприятные медицинские и психологические последствия.Низкочастотные звуки легче проникают через стены и окна и являются важным компонентом шума ветряных турбин. Еще одно измерение — дБ (G), которое включает очень низкочастотный инфразвук, к которому, как показывают недавние исследования, чувствительно внутреннее ухо.

Измерения шума могут быть выражены как L ₁₀ , уровень превышен в 10% случаев (обычно принимается как уровень, который будет считаться раздражающим), L ₉₀ , уровень превышен в 90% случаев (обычно принятый в качестве фонового уровня окружающей среды), и L _экв , средний уровень с течением времени.L _dn , или среднее значение день-ночь за 24 часа, с добавлением 10 дБ к уровням в ночное время, используется для сравнения уровней шума до и после добавления нового источника в окружающую среду. В соответствии со стандартами ANSI к зарегистрированным уровням незнакомых звуков следует добавить 5 дБ, а в сельской местности, где ожидается тишина и покой, следует добавить 10 дБ. Исследования шума ветряных турбин показывают, что «сильное раздражение» возникает на уровнях на 20-30 дБ ниже, чем у других шумов. Кроме того, при прогнозировании уровней шума необходимо учитывать несколько источников (а не только ближайшую турбину), а затухание «линейного источника», которое составляет половину скорости затухания «точечного источника», должно использоваться для объектов в линии, как на горный хребет.

Обратите внимание, что свист или стук ветряных турбин во времени с их частотой вращения, который связан с повышенным раздражающим действием, обычно не отражается в вышеуказанных мерах из-за относительной краткости пиков. Этот характерный шум называется «взмахом лезвия» или «ударом лезвия» и иногда обозначается неспецифическим термином «амплитудная модуляция , ». Вероятно, это в первую очередь вызвано разной плотностью воздуха и / или скоростью ветра между верхней и нижней частью рабочей зоны лопастей.В постановлениях, разрешающих строительство ветряной электростанции Ден-Брук в Англии, условия включали рассмотрение избыточной амплитудной модуляции при жалобе, поскольку любое изменение вне жилого помещения в эквиваленте LA _{, 125 мс} > 3 дБ в любой 2-секундный период ≥5 раз в любую минуту с LA _{eq, 1 мин} ≥28 дБ и такое превышение происходит через ≥6 минут в любой час.

Выбросы могут быть выражены в коротких тоннах (США), метрических тоннах (тоннах) или длинных тоннах (Великобритания).

1 короткая тонна = 2000 фунтов
1 метрическая тонна (тонна) = 1000 кг = 2204.6 фунтов ≈ 1,1 коротких тонны
1 длинная тонна = 2240 фунтов
На таких рисунках для углерода должно быть ясно, относятся ли они к двуокиси углерода (CO ₂ ) или только к углероду (который также может выделяться вместе с другими соединениями, такими как метан). Вес молекулы углерода составляет 12/44 (0,27) веса соединения CO ₂ .

В 2002 году, по данным ООН, США и их территории выбросили 5,9 млрд. 3,7 миллиарда и Китай 3,3 миллиарда метрических тонн CO ₂ .Общий мировой объем составил 23,8 миллиарда метрических тонн.

Парниковый эффект метана (CH ₄ ) и закиси азота (NOx) часто выражается как «эквивалент CO ₂ » или «потенциал глобального потепления» (GWP). Таким образом, воздействие тонны метана обычно считается эквивалентным эффекту 25 тонн CO ₂ , а тонна NOx — 300 тонн CO ₂ . Эта эквивалентность может варьироваться, отчасти для того, чтобы отразить предполагаемую стойкость различных газов в атмосфере: ~ 10 лет для метана, более 100 лет для NOx и 1000 лет для CO ₂ .

Коэффициент мощности — это просто фактическая выработка энергии от электростанции за период времени, обычно за год, в виде доли или процента от мощности станции. Для «обычных» заводов коэффициент мощности обычно отражает, сколько завод используется, а не остановлено из-за технического обслуживания или неисправности. Для ветряных турбин коэффициент мощности в основном зависит от силы ветра, поскольку мощность турбины зависит от скорости ветра. В Северной Америке коэффициент мощности ветра обычно составляет 20-30%.

Например, если ветряная турбина мощностью 1 МВт имела коэффициент мощности 25% за предыдущий год, это означает, что ее мощность в этом году была

1 МВт × 365 дней × 24 часа × 0,25 × = 2190 МВтч.
Примечание: Неверно приравнивать коэффициент мощности к «эффективности» или «времени безотказной работы». Фактически, ветряные турбины достаточно эффективны (до ~ 50% при средней скорости ветра, на которую они рассчитаны) в преобразовании энергии ветра и обычно «доступны» более 90% времени.Их источник топлива (ветер) непостоянен.

Значение мощности, кредит мощности, или эффективная мощность — это то, какая часть мощности электростанции может быть доступна во время пикового спроса. Для ветра он практически равен нулю, потому что ветряные турбины реагируют на ветер, а не на спрос. Низкое значение мощности ветра означает, что для поддержания мощности и обеспечения надежной энергии по-прежнему требуются другие источники.

назад к «Проблема с ветроэнергетикой»
[www.aweo.org]

Калифорния ISO — Электроэнергетика

Справочник по отраслевой терминологии

Что такое ватт?

Ватт — это единица измерения электричества. Если у вас одновременно включены десять 100-ваттных лампочек, «потребность» или мгновенная мера мощности, необходимой для работы, составляет 1000 ватт, также называемых одним киловаттом или кВт. Если вы держите их включенными в течение одного часа, вы израсходовали 1000 ватт-часов электроэнергии, также называемой киловатт-часом или кВт-ч.Типичный американский дом потребляет около 840 кВтч в месяц.

Мегаватт

Один мегаватт равен одному миллиону ватт или 1000 киловатт, что примерно достаточно для мгновенного спроса сразу 750 домов. Это число колеблется, потому что спрос на электроэнергию меняется в зависимости от сезона, времени суток и других факторов.

Напряжение

Так же, как для перемещения воды по трубе требуется давление, для перемещения электричества по проводу требуется напряжение. Линии высоковольтной передачи, эксплуатируемые ISO, имеют напряжение 500, 230, 115 и 70 кВ.Трансформаторы на подстанциях коммунальных служб «понижают» его до более низкого напряжения, а затем до 12 или 21 кВ для доставки в дома и на предприятия. Окончательная сдача коммунальными службами — 220 вольт; большинство бытовых вилок выдают напряжение 110 вольт.

Мощность

Количество электроэнергии, которое электрическое оборудование может переносить или генерировать; обычно применяется к генераторам, линиям передачи, оборудованию подстанций и распределительным линиям.

Энергия и емкость

Если вы наполняете ведро водой из садового шланга, количество воды, проходящей через шланг, является «энергией» или мощностью, а давление воды внутри шланга — напряжением.Размер шланга — это вместимость.

Электрическая сеть

Продолжая аналогию с водой, представьте электрическую сеть как большую систему водоснабжения под давлением с сотнями устройств (генераторов), перекачивающих воду в систему по длинным трубам (линиям электропередачи), и буквально миллионы потребителей, высасывающих воду. через более мелкие соломинки (системы распределения коммунальных услуг). Существуют сотни мест (подстанций), где клапаны и переходники (переключатели и трансформаторы) используются для разделения больших объемов воды на более мелкие единицы при меньшем давлении для доставки через соломинки.Задача ISO состоит в том, чтобы гарантировать, что система высокого давления, давление воды (напряжение) и мощность насоса (частота) остаются постоянными, даже если приток и отток (измеряемый в ваттах) меняются каждую минуту.

Частота

Как и радиосигналы, электрические генераторы можно «настроить» на выработку энергии, которая колеблется на разных частотах. В Соединенных Штатах практически вся электроэнергия вырабатывается и передается со скоростью 60 герц или 60 циклов в секунду (с / с). Если частота колеблется, это может привести к повреждению любого электрического оборудования.На частоту может влиять множество факторов, и ISO необходимо внимательно следить за тем, чтобы она оставалась очень близкой к целевому показателю 60 с / с.

Нагрузка

Нагрузка — это потребление энергии; ISO называет коммунальные службы объектами обслуживания нагрузки (LSE), потому что именно этим они и занимаются — обслуживают нагрузку. Нагрузку часто путают с потреблением, которое на самом деле означает, сколько мощности требуется для нагрузки.

Потребление

Количество киловатт или мегаватт, переданных нагрузке в данный момент.

Участник рынка

Любая организация, которая покупает, продает, торгует, передает или распределяет электроэнергию в зоне контроля ISO Калифорнии. Сюда входят коммунальные предприятия, генерирующие компании, владельцев передач, энерготорговые компании и координаторы планирования (SC).

Координатор планирования

Организации, которые покупают или продают электроэнергию через Калифорнийский ISO, должны делать это через SC, который специально уполномочен ISO для обработки этого типа транзакций. SC могут быть дочерними предприятиями компании, которую они представляют, или нанятыми в качестве агентов компании.

Коммунальное предприятие, принадлежащее инвестору (долговая расписка)

Термин коммунальное предприятие, принадлежащее инвестору, или долговая расписка, относится к тому факту, что это частные компании, принадлежащие акционерам, в отличие от муниципальных коммунальных предприятий, принадлежащих клиентам, которых они обслуживают. Три крупнейших коммунальных предприятия в Калифорнии: Pacific Gas and Electric (PG&E), Southern California Edison (SCE) и San Diego Gas and Electric (SDG & E).

Национальные ветряные часы | Выход промышленной ветряной электростанции

См. Также Wind Watch Wiki: Energy, Capacity factor

Что такое мегаватт или мегаватт-час?

Производители измеряют максимальную или номинальную мощность своих ветряных турбин по выработке электроэнергии в мегаваттах (МВт).Один МВт эквивалентен одному миллиону ватт.

Производство электроэнергии с течением времени измеряется в мегаватт-часах (МВтч) или киловатт-часах (кВтч) энергии. Киловатт — это тысяча ватт. Производство электроэнергии из расчета 1 МВт за 1 час составляет 1 МВтч энергии.

Какова мощность ветряных турбин?

General Electric (GE) выпускает когда-то широко использовавшуюся модель мощностью 1,5 мегаватта. 1,5 МВт — это его номинальная или максимальная мощность, при которой он будет вырабатывать мощность, когда скорость ветра находится в идеальном диапазоне для этой модели, от 27 до 56 миль в час.Турбины сейчас обычно в пределах 2-3 МВт.

От чего зависит, сколько энергии может производить ветровая турбина?

Энергия вырабатывается за счет энергии ветра, поэтому мощность турбины определяется ее способностью улавливать эту энергию и преобразовывать ее во вращающий момент, который может повернуть генератор и подтолкнуть электроны в сеть. Более высокая башня обеспечивает доступ к более устойчивым ветрам, а более крупные лопасти улавливают больше энергии ветра. Для более крупного генератора требуются большие лопасти и / или более сильный ветер.

Сколько энергии вырабатывают ветряные турбины?

Каждая ветряная турбина имеет диапазон скоростей ветра, обычно от 30 до 55 миль в час, при котором она будет работать с номинальной или максимальной мощностью. При более низких скоростях ветра производительность резко падает. Если скорость ветра уменьшается вдвое, выработка электроэнергии снижается в восемь раз. Таким образом, в среднем ветряные турбины не вырабатывают почти своей мощности. По оценкам отрасли, годовой объем производства составляет 30-40%, но реальный опыт показывает, что годовой объем производства в размере 15-30% от мощности является более типичным.

При коэффициенте мощности 25% турбина мощностью 2 МВт будет производить

2 МВт × 365 дней × 24 часа × 25% = 4380 МВтч = 4380000 кВтч

в год.

Что такое «коэффициент мощности»?

Коэффициент мощности — это фактическая выработка за период времени как доля от максимальной мощности ветряной турбины или установки. Например, если турбина мощностью 1,5 МВт вырабатывает электроэнергию в течение одного года со средней мощностью 0,5 МВт, ее коэффициент мощности составляет 33% для этого года.

Каков типичный коэффициент мощности промышленных ветряных турбин?

Средний коэффициент использования для 137 U.Отчетность по проектам S. wind Энергетическому информационному агентству в 2003 г. составила 26,9%. В 2012 году он составил 30,4%. По данным EIA, общий коэффициент использования мощности для стран ЕС-27 в 2007 году составлял 13%.

В чем разница между коэффициентом мощности и доступностью?

Ветряная турбина может быть «доступной» 90% или более времени, по крайней мере, в первые годы эксплуатации, но ее мощность зависит только от ветра. Без ветра это как велосипед, на котором никто не ездит: доступен, но не крутится.

«Коэффициент мощности» турбины — это ее фактическая средняя мощность как часть ее полной мощности. Обычно это от 15% до 35%.

Ветровые турбины работают 30% времени или 90%?

Ни то, ни другое. Первая цифра — это теоретический коэффициент мощности, количество энергии, фактически произведенной за год, как часть максимальной мощности турбин. Вторая цифра — это доступность, количество времени, в течение которого турбина не останавливается. Ни одна из цифр не отражает количество времени, в течение которого ветряная турбина фактически вырабатывает электричество.

Сколько времени ветряные турбины вырабатывают энергию?

Ветровые турбины вырабатывают электроэнергию, когда они не отключены для обслуживания, ремонта или поездок, а скорость ветра составляет от 8 до 55 миль в час. Однако ниже скорости ветра около 30 миль в час количество вырабатываемой энергии очень мало. Ветровые турбины производят со средней скоростью около 40% времени или выше. И наоборот, примерно в 60% случаев они производят мало энергии или не производят ее совсем.

Одинаковы ли коэффициент мощности и эффективность?

№Эффективность — это мера того, какая часть кинетической энергии ветра преобразуется в электрическую. В процессе преобразования неизбежна потеря некоторой энергии. Даже когда ветряная турбина вырабатывает электроэнергию на максимальной мощности, вырабатываемая электрическая энергия составляет лишь часть энергии ветра. (В лучшем случае это около 50%, что обычно достигается до выработки на полную мощность.) Эффективность — это вопрос инженерии и ограничений физики и обычно не имеет отношения к нормальному обсуждению.

Коэффициент мощности — это мера фактической мощности ветряной турбины, которая изменяется в зависимости от скорости ветра в течение определенного периода времени.

Сколько домов может приводить в действие ветряная турбина?

Сторонники

часто выражают прогнозируемую мощность как «достаточно для питания домов размером x ». По данным Агентства энергетической информации, среднее домашнее хозяйство в США использует 888 кВтч в месяц или 10 656 кВтч в год. Средняя турбина мощностью 1,5 МВт (коэффициент мощности 26,9%) будет производить столько же электроэнергии, сколько используется почти 332 домохозяйствами в течение года.

Однако следует помнить, что ветровая энергия является непостоянной и изменчивой, поэтому ветряная турбина вырабатывает мощность со среднегодовой скоростью или выше ее только в 40% случаев. То есть в большинстве случаев это , а не , обеспечивающее среднюю мощность для среднего количества домов. И времена сильного ветра редко совпадают со временем фактического спроса в сети.

Следует также помнить, что на бытовое использование приходится только треть нашего общего потребления электроэнергии.

Как изменчивость ветра влияет на надежность ветроэнергетики?

Производство ветряной турбины обычно выражается как среднегодовое значение, что скрывает ее весьма изменчивую мощность. Но поскольку производство резко падает при падении скорости ветра (в восемь раз на каждое уменьшение скорости ветра вдвое), большую часть времени ветряная турбина производит значительно ниже своего среднего уровня. Средняя скорость вывода или более наблюдается только около 40% времени.

Как переменная мощность ветра влияет на сеть?

Ветряная турбина вырабатывает энергию в ответ на ветер, который даже на «лучших» участках резко меняется от часа к часу и от минуты к минуте.Однако сетка должна отвечать требованиям пользователей. Поскольку сетевые диспетчеры не могут контролировать производство энергии ветра больше, чем они могут контролировать спрос пользователей, ветровые турбины в сети не способствуют удовлетворению спроса. Подавая мощность в сеть, они просто добавляют еще один источник колебаний, который сеть должна уравновесить.

См. Также периодичность в FAQ по сетке.

Что такое кредит мощности ветроэнергетики?

Ветровая энергия имеет очень низкий «кредит мощности», то есть ее способность заменять другие источники энергии.Например, в Великобритании, которая может похвастаться самой ветреной страной в Европе, Королевская инженерная академия прогнозирует, что 25000 МВт ветровой энергии сократят потребность в обычной мощности на 4000 МВт, что составляет 16% кредита на мощность. Два исследования в Германии показали, что 48 000 МВт ветровой энергии позволят снизить обычную мощность всего на 2 000 МВт, что составляет 4% кредита (как описано в «Wind Report 2005», Eon Netz). Аналогичным образом Irish Grid подсчитала, что 3500 МВт энергии ветра могут заменить 496 МВт обычной энергии, что составляет 14% кредита, и что по мере добавления новых ветряных турбин их кредит мощности приближается к нулю.В марте 2005 года Управление энергетических исследований и разработок штата Нью-Йорк обнаружило, что для наземной ветроэнергетики будет предоставлен кредит мощности в размере 10%, исходя из теоретического коэффициента мощности 30%. (См. Некоторые из этих и других документов здесь, в Национальной службе ветра.)

Сколько резервной мощности требуется для ветровой энергии?

По словам Эона Нетца, одного из четырех управляющих сетью в Германии, с установленной на его территории ветроэнергетической мощностью 7 050 МВт в конце 2004 г., объем необходимого резервного питания составил более 80%, что является максимальной наблюдаемой мощностью. от всех их ветроэнергетических установок вместе.То есть на каждые 10 МВт ветровой энергии, добавленной к системе, в этом случае также должно быть выделено не менее 8 МВт резервной мощности.

Другими словами, ветру требуется 100% резервирование максимальной мощности.

Разве единица электроэнергии, производимой ветряными турбинами, не сокращает единицу электроэнергии из другого источника?

Поскольку сеть должна постоянно уравновешивать спрос и предложение, да, она должна сокращать предложение откуда-то еще, когда ветер достаточно усиливается, чтобы начать производство электроэнергии.

Если в системе присутствует гидроэлектроэнергия, это, скорее всего, источник, который будет сокращен, поскольку его можно включать и выключать наиболее легко.Некоторые газовые установки также могут быстро включаться и выключаться (хотя и за счет повышения эффективности, т. Е. Сжигания большего количества топлива). В противном случае мощность установок сжигания топлива снижается или она переключается с генерации на резерв. В любом случае он по-прежнему сжигает топливо.

Могут ли ветряные турбины помочь избежать отключений электроэнергии?

Нет. Сами ветровые турбины для работы нуждаются в электроэнергии. Их тоже вырубает затемнение. Если они обеспечивали электроэнергию в то время, эта потеря усугубляет эффект затемнения.

В чем разница между большими и маленькими турбинами?

Малые турбины предназначены для непосредственного питания дома или другого здания. Их регулируемая мощность уравновешивается аккумуляторной батареей и дополняется сетью или резервным генератором на месте.

Большие турбины предназначены для питания самой сети. Переменная мощность больших ветряных турбин усложняет балансирование спроса и предложения, поскольку в сети нет крупномасштабного хранилища.

Определение электрической емкости

| Law Insider

Относится к

Электрическая мощность

Проектная мощность означает объем средства локализации на выпускном сооружении, который учитывает все разрешенные потоки и соответствует всем условиям разрешения на защиту водоносного горизонта, включая поправки на соответствующие пиковые значения и коэффициенты безопасности для обеспечения стабильная, надежная работа.

Емкость системы означает Преимущества адекватности ресурсов системы, связанные с PDR, назначенными Продавцом в соответствии с Разделом 1.4, поскольку такие атрибуты могут время от времени определяться CPUC, CAISO или другим государственным органом, обладающим юрисдикцией, который может быть засчитан в RAR, который может не включать любую локальную емкость и гибкую емкость, как указано в Таблице 1.1 (b).

номинальная вместимость означает объем, указанный производителем, который представляет собой максимальный рекомендуемый уровень наполнения.

Простаивающая мощность — неиспользованная мощность частично используемых мощностей. Это разница между: (а) тем, что предприятие могло бы достичь менее 100% рабочего времени на односменной основе за вычетом перерывов в работе, вызванных потерями времени на ремонт, настройку, использование неудовлетворительных материалов и другие обычные задержки; и (б) степень, в которой кредитная линия фактически использовалась для удовлетворения спроса в течение отчетного периода. Следует использовать многосменную основу, если можно показать, что такой объем использования обычно ожидается для данного типа задействованного объекта.

Новая мощность означает новый генератор, существенное добавление мощности к существующему генератору или возобновление работы всего или части генератора, который не работал в течение пяти или более лет, который начинает коммерческое обслуживание после дата вступления в силу этого определения. Для целей Раздела 23.4.5 настоящего Приложения H, «Минимальный уровень предложения» для Поставщика установленной мощности зоны смягченной мощности, который не является ресурсом особого случая, означает меньшее из (i) числовое значение, равное 75% от чистой суммы смягчения. CONE переводится в ежемесячное значение UCAP, скорректированное с учетом сезонных колебаний, («Минимальный уровень предложения по чистому CONE для смягчения последствий») или (ii) числовое значение, которое представляет собой значение Чистого CONE единицы за первый год, определяемое, как указано в Разделе 23.4.5.7, переведенный в ежемесячное значение UCAP, скорректированное с учетом сезонных колебаний, с использованием частоты отключений соответствующего класса («Минимальный уровень предложения чистых единиц CONE»). Минимальный уровень предложения для Поставщика установленной мощности зоны смягченной мощности, который является ресурсом для особого случая, должен означать числовое значение, определенное в соответствии с разделом 23.4.5.7.5. Нижняя граница предложения для Дополнительного CRIS MW означает числовое значение, определенное в соответствии с Разделом 23.4.5.7.6. Для целей Раздела 23.4.5 настоящего Приложения H «Неквалифицированные спонсоры входа» означают владельца передачи, государственную энергетическую организацию или любую другую организацию с передающим округом в NYCA, либо агентство или инструмент Нью-Йорка. Государство или его политическое подразделение.

Дополнительная пропускная способность означает, применительно к Сети, способность Сети выполнять дополнительную задачу путем расширения или улучшения инфраструктуры, составляющей часть Сети или связанных с ней средств;

Объем контракта имеет значение, указанное в Разделе 3.1 (f).

Паспортная мощность означает максимальную электрическую выходную мощность (в МВт), которую генератор может поддерживать в течение определенного периода времени, если он не ограничен сезонными или другими отклонениями, измеренными в соответствии со стандартами Министерства энергетики США.

Избыточная пропускная способность означает объем или пропускную способность любого существующего или будущего воздуховода, кабелепровода, люка, люка или другого коммунального объекта с полосой отчуждения, которая есть или будет доступна для использования для дополнительных средств связи.

Проектная мощность означает проектную мощность переменного тока на генерирующем терминале (ах), с которой будет заключен контракт с MSEDCL на поставку от проекта солнечной энергии.

Вместимость заявки означает емкость, предложенную участником торгов в его заявке по приглашению.

Вместимость хранилища означает общую вместимость AST или контейнера, заполненного полностью или частично маслом, смесью масла или смесями масла с неопасными веществами, или пустого. AST, который был окончательно закрыт в соответствии с этой главой, не имеет емкости для хранения.

Потенциальная выходная электрическая мощность означает номинальную мощность в МВт (эл.) Для блоков, которая должна быть равна 33 процентам максимальной расчетной тепловой мощности парогенерирующей установки, рассчитанной в соответствии с Приложением D к 40 CFR Часть 72 как с изменениями, внесенными до 23 марта 1993 г.

Лицензионная вместимость означает количество детей, о которых, по определению Департамента, детский сад может заботиться в любое время, помимо всех проживающих в доме детей в возрасте до 12 лет. Дети в возрасте 12 лет и старше, находящиеся в помещении, не учитываются при определении разрешенной вместимости.

Максимальная мощность или «Pmax» означает максимальную непрерывную активную мощность, которую может производить энергогенерирующий модуль, за вычетом любого спроса, связанного исключительно с облегчением работы этого энергогенерирующего модуля и не поданного в сеть, как указано в договор о подключении или по согласованию между соответствующим системным оператором и собственником генерирующего объекта;

Номинальная мощность означает Среднесуточный расход, для обработки которого утверждены Работы;

Мощность генерирующего объекта означает чистую сезонную мощность генерирующего объекта и совокупную чистую сезонную мощность генерирующего объекта, если она включает в себя несколько устройств для производства энергии.

Контрактная мощность означает мощность переменного тока проекта на генерирующем терминале (ах) и контракт с MSEDCL на поставку от проекта солнечной энергии, которая должна быть равна (указать МВт).

Установленная мощность или «IC» означает сумму мощностей, указанных на паспортных табличках всех блоков генерирующей станции, или мощность генерирующей станции (учитываемых на терминалах генератора), время от времени утверждаемые Комиссией;

Зарезервированная мощность означает передачу мощности в МВт между указанной точкой (точками) закачки и точкой (точками) отбора, разрешенной краткосрочному потребителю в системе передачи / распределения в зависимости от наличия пропускной способности передачи / распределения и выражение «резервирование пропускной способности» должно толковаться соответствующим образом;

Официальная должность означает (i) когда используется в отношении Директора, офис Директора Компании, и (ii) когда используется в отношении лица, отличного от Директора, выборный или назначенный офис Компании принадлежащий такому лицу, или трудовые или агентские отношения, осуществляемые таким лицом от имени Компании, но в каждом случае не включают услуги для любой другой иностранной или отечественной корпорации или любого партнерства, совместного предприятия, индивидуального предпринимательства, траста, плана вознаграждений работникам или другое предприятие.

Возможность использования альтернативного топлива означает ситуацию, когда альтернативное топливо могло быть использовано независимо от того, были ли фактически установлены средства для такого использования; при условии, однако, что если природный газ используется для защиты растений, сырья или технологических целей и единственным альтернативным топливом является пропан или другое газообразное топливо, то покупатель будет рассматриваться, как если бы у него не было возможности использовать альтернативное топливо.

Обязательная емкость означает ту часть емкости, которая требуется для выполнения Правил емкости держателей доступа;

компенсируемая способность означает любую и все прошлые, настоящие и будущие услуги возмещенного представителя в одном или нескольких качестве в качестве директора, должностного лица, сотрудника или агента корпорации или, по запросу корпорации, в качестве директора , должностное лицо, служащий, агент, фидуциар или попечитель другой корпорации, партнерства, совместного предприятия, траста, плана вознаграждений работникам или другого юридического лица или предприятия;

Доступная мощность означает общее количество единиц обслуживания (койко-дней, часов, слотов и т. Д.), которые Подрядчик фактически предоставляет в текущем финансовом году.

Паспортная табличка Номинальная мощность означает максимальную мощность Объекта, указанную производителем, выраженную в кВт, которая не должна превышать 10 000 кВт.

% PDF-1.5 % 402 0 объект > эндобдж xref 402 423 0000000016 00000 н. 0000011413 00000 п. 0000011646 00000 п. 0000011698 00000 п. 0000011827 00000 п. 0000016518 00000 п. 0000016702 00000 п. 0000016838 00000 п. 0000017002 00000 п. 0000017440 00000 п. 0000017848 00000 п. 0000018378 00000 п. 0000018456 00000 п. 0000018708 00000 п. 0000018954 00000 п. 0000019216 00000 п. 0000019483 00000 п. 0000020692 00000 п. 0000021110 00000 п. 0000021589 00000 п. 0000022118 00000 п. 0000022620 00000 п. 0000023140 00000 п. 0000024341 00000 п. 0000025029 00000 п. 0000025971 00000 п. 0000052130 00000 п. 0000083445 00000 п. 0000127377 00000 н. 0000151279 00000 н. 0000159801 00000 н. 0000160038 00000 н. 0000160227 00000 н. 0000160527 00000 н. 0000181378 00000 н. 0000181573 00000 н. 0000181873 00000 н. 0000242074 00000 н. 0000242244 00000 н. 0000242470 00000 н. 0000242742 00000 н. 0000243016 00000 н. 0000243290 00000 н. 0000243564 00000 н. 0000243834 00000 н. 0000244104 00000 н. 0000244374 00000 п. 0000244644 ​​00000 н. 0000244918 00000 н. 0000245201 00000 н. 0000245421 00000 н. 0000245702 00000 н. 0000245981 00000 п. 0000246260 00000 н. 0000246539 00000 н. 0000246820 00000 н. 0000247103 00000 н. 0000247383 00000 п. 0000247693 00000 н. 0000248021 00000 н. 0000248335 00000 н. 0000248581 00000 н. 0000248901 00000 н. 0000249219 00000 п. 0000249536 00000 н. 0000249853 00000 н. 0000250173 00000 н. 0000250491 00000 п. 0000250806 00000 н. 0000251124 00000 н. 0000251442 00000 н. 0000251759 00000 н. 0000252012 00000 н. 0000252331 00000 н. 0000252643 00000 н. 0000252957 00000 н. 0000253263 00000 н. 0000253583 00000 н. 0000253907 00000 н. 0000254231 00000 п. 0000254555 00000 н. 0000254876 00000 н. 0000255185 00000 н. 0000255431 00000 н. 0000255742 00000 н. 0000256057 00000 н. 0000256370 00000 н. 0000256682 00000 н. 0000256994 00000 н. 0000257296 00000 н. 0000257610 00000 н. 0000257921 00000 н. 0000258234 00000 н. 0000258543 00000 н. 0000258853 00000 н. 0000259152 00000 н. 0000259458 00000 н. 0000259760 00000 н. 0000260060 00000 н. 0000260361 00000 п. 0000260666 00000 н. 0000260970 00000 н. 0000261279 00000 п. 0000261590 00000 н. 0000261904 00000 н. 0000262237 00000 н. 0000262551 00000 н. 0000262860 00000 н. 0000263172 00000 н. 0000263488 00000 н. 0000263810 00000 н. 0000264129 00000 н. 0000264447 00000 н. 0000264766 00000 н. 0000265086 00000 н. 0000265406 00000 н. 0000265728 00000 н. 0000266046 00000 н. 0000266361 00000 п. 0000266681 00000 п. 0000266999 00000 н. 0000267323 00000 н. 0000267637 00000 н. 0000267953 00000 п. 0000268260 00000 н. 0000268564 00000 н. 0000268872 00000 н. 0000269196 00000 н. 0000269509 00000 н. 0000269823 00000 п. 0000270136 00000 п. 0000270452 00000 п. 0000270760 00000 н. 0000271079 00000 н. 0000271394 00000 н. 0000271713 00000 н. 0000272032 00000 н. 0000272352 00000 н. 0000272678 00000 н. 0000272994 00000 н. 0000273314 00000 н. 0000273637 00000 н. 0000273887 00000 н. 0000274123 00000 н. 0000274345 00000 н. 0000274569 00000 н. 0000274796 00000 н. 0000275038 00000 н. 0000275283 00000 н. 0000275466 00000 н. 0000275790 00000 н. 0000276034 00000 н. 0000276277 00000 н. 0000276518 00000 н. 0000276759 00000 н. 0000276999 00000 н. 0000277241 00000 н. 0000277484 00000 н. 0000277726 00000 н. 0000277969 00000 н. 0000278210 00000 н. 0000278528 00000 н. 0000278769 00000 н. 0000279007 00000 н. 0000279248 00000 н. 0000279487 00000 н. 0000279728 00000 н. 0000279970 00000 н. 0000280211 00000 н. 0000280452 00000 н. 0000280690 00000 н. 0000280939 00000 н. 0000281258 00000 н. 0000281494 00000 н. 0000281728 00000 н. 0000281962 00000 н. 0000282194 00000 н. 0000282425 00000 н. 0000282655 00000 н. 0000282887 00000 н. 0000283120 00000 н. 0000283352 00000 н. 0000283584 00000 н. 0000283908 00000 н. 0000284140 00000 н. 0000284370 00000 н. 0000284600 00000 н. 0000284832 00000 н. 0000285065 00000 н. 0000285297 00000 н. 0000285528 ​​00000 н. 0000285760 00000 н. 0000285992 00000 н. 0000286221 00000 н. 0000286548 00000 н. 0000286782 00000 н. 0000287015 00000 н. 0000287247 00000 н. 0000287478 00000 н. 0000287709 00000 н. 0000287937 00000 п. 0000288169 00000 н. 0000288401 00000 п. 0000288630 00000 н. 0000288859 00000 н. 0000289170 00000 н. 0000289399 00000 н. 0000289628 00000 н. 0000289856 00000 н. 00002 00000 н. 00002 _{00000 н. 00002}

00000 н. 0000290769 00000 н. 0000290995 00000 н. 0000291215 00000 н. 0000291426 00000 н. 0000291736 00000 н. 0000291959 00000 н. 0000292168 00000 н. 0000292378 00000 н. 0000292586 00000 н. 0000292794 00000 н. 0000292998 00000 н. 0000293203 00000 н. 0000293410 00000 н. 0000293616 00000 н. 0000293819 00000 н. 0000294114 00000 п. 0000294319 00000 н. 0000294524 00000 н. 0000294729 00000 н. 0000294933 00000 н. 0000295135 00000 н. 0000295338 00000 н. 0000295539 00000 н. 0000295740 00000 н. 0000295941 00000 н. 0000296142 00000 н. 0000296433 00000 н. 0000296632 00000 н. 0000296831 00000 н. 0000297032 00000 н. 0000297231 00000 п. 0000297432 00000 н. 0000297633 00000 н. 0000297834 00000 н. 0000298035 00000 н. 0000298236 00000 п. 0000298435 00000 н. 0000298733 00000 н. 0000298931 00000 н. 0000299129 00000 н. 0000299327 00000 н. 0000299525 00000 н. 0000299723 00000 н. 0000299910 00000 н. 0000300097 00000 н. 0000300283 00000 п. 0000300421 00000 н. 0000300602 00000 п. 0000300785 00000 н. 0000301083 00000 н. 0000301221 00000 н. 0000301402 00000 н. 0000301580 00000 н. 0000301758 00000 н. 0000301934 00000 н. 0000302110 00000 н. 0000302291 00000 н. 0000302472 00000 н. 0000302653 00000 п. 0000302834 00000 н. 0000303124 00000 н. 0000303302 00000 н. 0000303480 00000 н. 0000303658 00000 н. 0000303834 00000 н. 0000304015 00000 н. 0000304196 00000 п. 0000304377 00000 п. 0000304676 00000 н. 0000304975 00000 н. 0000305293 00000 п. 0000305612 00000 н. 0000305927 00000 н. 0000306244 00000 н. 0000306572 00000 н. 0000306901 00000 н. 0000307092 00000 н. 0000307418 00000 н. 0000307747 00000 н. 0000308073 00000 н. 0000308395 00000 н. 0000308719 00000 н. 0000309043 00000 н. 0000309366 00000 н. 0000309688 00000 н. 0000310011 00000 н. 0000310334 00000 п. 0000310540 00000 н. 0000310871 00000 п. 0000311192 00000 н. 0000311513 00000 н. 0000311834 00000 н. 0000312155 00000 н. 0000312476 00000 н. 0000312803 00000 н. 0000313129 00000 н. 0000313455 00000 н. 0000313784 00000 н. 0000313981 00000 п. 0000314312 00000 н. 0000314646 00000 н. 0000314979 00000 п. 0000315313 00000 н. 0000315647 00000 н. 0000315981 00000 н. 0000316313 00000 н. 0000316645 00000 н. 0000316972 00000 н. 0000317304 00000 н. 0000317512 00000 н. 0000317845 00000 н. 0000318172 00000 н. 0000318501 00000 н. 0000318827 00000 н. 0000319153 00000 н. 0000319476 00000 н. 0000319798 00000 н. 0000320128 00000 н. 0000320457 00000 н. 0000320786 00000 н. 0000320996 00000 н. 0000321323 00000 н. 0000321650 00000 н. 0000321976 00000 н. 0000322303 00000 н. 0000322629 00000 н. 0000322954 00000 н. 0000323273 00000 н. 0000323610 00000 н. 0000323848 00000 н. 0000324092 00000 н. 0000324307 00000 н. 0000324575 00000 н. 0000324843 00000 н. 0000325117 00000 н. 0000325391 00000 н. 0000325661 00000 н. 0000325933 00000 н. 0000326207 00000 н. 0000326477 00000 н. 0000326748 00000 н. 0000327022 00000 н. 0000327080 00000 н. 0000327165 00000 н. 0000327364 00000 н. 0000327569 00000 н. 0000327690 00000 н. 0000327799 00000 н. 0000328035 00000 н. 0000328158 00000 н. 0000328267 00000 н. 0000328459 00000 н. 0000328584 00000 н. 0000328693 00000 н. 0000328839 00000 н. 0000329033 00000 н. 0000329146 00000 н. 0000329291 00000 н. 0000329502 00000 н. 0000329617 00000 н. 0000329793 00000 н. 0000329979 00000 н. 0000330213 00000 п. 0000330337 00000 н. 0000330579 00000 н. 0000330694 00000 п. 0000330811 00000 н. 0000330982 00000 п. 0000331098 00000 н. 0000331261 00000 н. 0000331400 00000 н. 0000331517 00000 н. 0000331666 00000 н. 0000331797 00000 н. 0000331958 00000 н. 0000332098 00000 н. 0000332234 00000 н. 0000332393 00000 н. 0000332536 00000 н. 0000332741 00000 н. 0000332865 00000 н. 0000333029 00000 н. 0000333179 00000 п. 0000333333 00000 н. 0000333503 00000 н. 0000333667 00000 н. 0000333793 00000 н. 0000333921 ​​00000 н. 0000334091 00000 н. 0000334255 00000 н. 0000334405 00000 н. 0000334527 00000 н. 0000334675 00000 н. 0000334811 00000 н. 0000334955 00000 н. 0000335117 00000 п. 0000335297 00000 н. 0000335487 00000 н. 0000335700 00000 н. 0000335893 00000 н. 0000336056 00000 н. 0000336208 00000 н. 0000336398 00000 н. 0000336558 00000 н.