ΦΟΡΤΙΣΗ – ΕΚΦΟΡΤΙΣΗ ΠΥΚΝΩΤΗ (Ηλεκτρικά κυκλώματα)

ΦΟΡΤΙΣΗ – ΕΚΦΟΡΤΙΣΗ ΠΥΚΝΩΤΗ (Ηλεκτρικά κυκλώματα)

 Διάταξη:

  • Τροφοδοτικό Τάσης
  • Πυκνωτής χωρητικότητας 100.000 μF
  • Φωτοδίοδος LED
  • Διακόπτες

Διαδικασία:

Συνδέουμε σε σειρά το τροφοδοτικό τάσης με τον πυκνωτή παρεμβάλλοντας ανάμεσα τους τον διακόπτη Α. Στην συνέχεια με την βοήθεια του διακόπτη Β συνδέουμε την φωτοδίοδο παράλληλα με τον πυκνωτή.

Κλείνουμε τον διακόπτη Α ενώ κρατάμε ανοιχτό τον διακόπτη Β και δεν παρατηρούμε τίποτα. Ανοίγουμε τον διακόπτη Α και κλείνουμε τον διακόπτη Β. Παρατηρούμε ότι το λαμπάκι φωτοβολεί με μειούμενη ένταση.

Γιατί συμβαίνει αυτό;

Εξήγηση:

Όταν κλείνουμε τον διακόπτη Α ενώ κρατάμε ανοιχτό τον διακόπτη Β δεν παρατηρούμε τίποτα, γιατί δεν διαρρέει ρεύμα την φωτοδίοδο αλλά δημιουργείται διαφορά δυναμικού μόνο στα άκρα του πυκνωτή, ικανή να φορτίσει τον πυκνωτή σε πολύ σύντομο χρόνο. Η παραπάνω διαδικασία λέγεται φόρτιση του πυκνωτή.

foritsi_ekfortisi1

 

 

Όταν ανοίγουμε τον διακόπτη Α και κλείνουμε τον διακόπτη Β, διακόπτουμε το ρεύμα του τροφοδοτικού από το κύκλωμα Α και δημιουργούμε ένα νέο κλειστό κύκλωμα Β ανάμεσα στον πυκνωτή και τη φωτοδίοδο.

Το αποθηκευμένο φορτίο του πυκνωτή διαρρέει το κύκλωμα και εμείς παρατηρούμε την φωτοδίοδο μας να ανάβει. Η διαδικασία αυτή λέγεται εκφόρτιση του πυκνωτή.

foritsi_ekfortisi2

 

Λόγω της μεγάλης χωρητικότητας του πυκνωτή η διαδικασία εκφόρτισης συμβαίνει σε σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα (μερικά sec), οπότε μπορούμε να παρατηρήσουμε την διαδικασία αυτή σε πραγματικό χρόνο.

Επειδή το φορτίο του πυκνωτή είναι συγκεκριμένο κατά την εκφόρτιση του θα παράγεται φωτεινή ακτινοβολία στην φωτοδίοδο από την διέλευση των φορτίων μέσα σ’ αυτή. Η ακτινοβολία αυτή θα μειώνεται με την πάροδο του χρόνου καθώς μειώνονται και τα διαθέσιμα φορτία του πυκνωτή.

Σχετικά Θέματα