Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Лекция №13 электроемкость. Конденсаторы. Энергия электростатического поля. Плотность энергии.




Понятие об электроемкости возникло во времена Франклина, когда электричество рассматривалось как некая жидкость, перетекающая от одних тел к другим. В этом представлении емкость является характеристикой способности тела накапливать электрический заряд.

Если электрические свойства проводника смоделировать в виде прямого цилиндра, то:

h
V
S
V – объем электрической → q- заряд

жидкости

h – высота уровня → - потенциал

электрической

жидкости

- S - площадь основания, → С – емкость

характеризующая

вместимость сосуда

 

Современное понятие о емкости:

будем поочередно помещать на уединенный проводник заряды qi и определять при этом величину потенциала проводника ji. Если отношение поверхностной плотности заряда для любой фиксированной точки (xi,yi,zi) на поверхности проводника σ1 (xi,yi,zi)/ σ2 (xi,yi,zi)

равно отношению зарядов q1/q2, которые сообщаются проводнику, то потенциал проводника ji пропорционален заряду проводника:

В качестве коэффициента пропорциональности выступает 1/C, где С – электроемкость (емкость) проводника:

 

 

Емкость – это физическая величина, характеризующая способность проводника накапливать электрический заряд, численно равная количеству электричества, которое необходимо сообщить проводнику, чтобы увеличить его потенциал на единицу.

В системе единиц СИ q измеряется в кулонах, j- в вольтах, емкость С в фарадах.

Более мелкие единицы измерения микро- и пико- фарады

1μkф = 10-6 ф и 1пф = 10-12 ф

Емкость уединенного шара

Потенциал шара:

 

Если в выражение для емкости уединенного шара подставить радиус Земли R= 6400 км, то

Емкость Земли составит всего 7×10-4 Ф.

 

КОНДЕНСАТОРЫ

Емкость уединенных проводников чрезвычайно мала, в то время как потребности техники – большие емкости.

Конденсатор – это система, состоящая из двух или более проводников, разделенных диэлектриком, и обладающих взаимной электрической емкостью, много большей емкости каждого из проводников.

 

Пластины заряженного конденсатора несут одинаковые по величине и противоположные по знаку заряды, так что силовые линии электрического поля начинаются на + заряженной

пластине и оканчиваются на – заряженной пластине. По виду конденсаторы бывают плоскими, сферическими, цилиндрическими

Плоский конденсатор

d- расстояние между пластинами

S – площадь пластин

ε – диэлектрическая проницаемость

диэлектрика между пластинами

 


Цилиндрический конденсатор

R1- радиус внешнего цилиндра

R2- радиус наружного цилиндра

h-высота цилиндров

Сферический конденсатор


R1- радиус внешней сферы

R2- радиус наружной сферы

Конденсаторы в электрических цепях.

Конденсатор не проводит постоянный ток!

(при подключении конденсатора к источнику постоянного напряжения возникает кратковременный ток, приводящий к зарядке пластин конденсатора)

С2    
С1    
С3    
Параллельное соединение конденсаторов

 

 

 

Последовательное соединение конденсаторов

С1 С2 С3    

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-12-05; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 711 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

80% успеха - это появиться в нужном месте в нужное время. © Вуди Аллен
==> читать все изречения...

2728 - | 2627 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.