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

 

 

 

 


Электрическаяемкостьконденсатора




Электрическаяемкостьконденсатора,Конденсаторомназы­ваютустройство,состоящееиздвухметаллическихпластинилипроводниковпроизвольнойформы(обкладок),разделенныхди­электриком.Простейшийпоустройствуплоскийконденсатороб­разуетсяплоскимипараллельнорасположеннымиметаллически­мипластинами,разделеннымислоемизоляции(рис.2.1).Еслипластиныконденсатораприсоединитькисточникупитанияспо­стояннымнапряжениемU,тонанихобразуютсяравныеповели­чине,нопротивоположныепознакуэлектрическиезаряды+Qи

-Q.

Явлениенакоплениязарядавконденсаторесвязаносвозник­новениемэлектрическогополявегодиэлектрике.Поддействиемсилполянаповерхностяхдиэлектрика,прилегающихкегооб­кладкам,возникаютсвязанныезаряды.Ониотталкиваютодно­именныезарядыобкладокипритягиваютразноименные.Врезуль­татенаоднойобкладкеконденсатораобразуетсяположительныйзаряд,анадругой—отрицательный.

ОтношениезарядаоднойизобкладокQкприложенномунапряжениюUназываетсяемкостьюконденсатораС.Такимоб­разом,емкость

(2.1)

Единицейемкостислужитфарад(Ф).Емкостьюв1Фобла­даетконденсатор,укоторогопризарядекаждойпластиныв1Клнапряжениемеждупластинамиравно1В.Фарад—круп­наяединица,поэтомучастоемкостьвыражаютвмикрофарадах(1мкФ=10-6Ф)ипикофарадах(1пФ=10-12Ф).

С

—11—

Условноеобозначение

Рис.2.1

Конденсаторыразличаютсяформойэлектродов,типомдиэлектрика(слюда,бумага,керамика)иемкостью.Вэлектролитическихконденсаторахдиэлектрикомслужиттонкаяпленкаоксидаалюми­ниясоченьвысокойдиэлектрическойпроницае­мостью.Такиеконденсаторыимеютбольшуюемкостьприсравнительнонебольшихразмерахиприменяют­сятольковцепяхпостоянноготока.Каждыйконден­саторхарактеризуетсяноминальнымиемкостьюинапряжением,котороедлительноевремявыдержи­ваетегодиэлектрик.

Воздушныеконденсаторысостоятизсистемыподвижныхпластин(ротора)исистемынеподвиж­ныхпластин.Приперемещенииротораизменяетсяактивнаяплощадьпластин,т.е.площадь,находя­щаясявэлектрическомполе.Воздушныеконденсаторыприме­няютсявкачествеплавнорегулируемыхнебольшихпеременныхемкостей.

Электрическаяемкостьплоскогоконденсатора. Выведемформулуемкостиплоскогоконденсатора.Согласно(1.6),напря­женностьполяплоскогоконденсатора .Отсюдаповерх­ностнаяплотностьзаряда Напряжениемеждупластина­миплоскогоконденсатора,согласно(1.11), .ВеличиназаряданапластинахконденсаораQравнапроизве­дениюповерхностнойплотностизаряда наплощадьпластиныS,т.е. .Следовательно,емкостьконденсатора

(2.2)

Итак, емкостьплоскогоконденсаторапрямопропорциональнадиэлектрическойпроницаемостидиэлектрика,площадипластиниобратнопропорциональнарасстояниюмеждупластинами.

Емкостьдвухпроводнойлинии

Двухпроводнуюлиниюможнопредставитькакестественныйконденсатор,обладающийопределеннойемкостью.Определимемкостьдвухпроводнойвоздушнойлинии ,укоторойра­диуспроводовго(рис.2.2),расстояниемеждуосямипроводов а идлинапроводовI.

 

ПринапряженииUнапро­водахобразуютсяравныеповеличине,нопротивополож­ныепознакуэлектрическиезаряды+Qи-Q.

Вреальныхлиниях Приэтихусловияхвзаимноевлияниепроводовнараспре­делениезарядовпоповерхно­стинеучитываетсяизарядкаждогопроводараспределенравномернопоегоповерхно­сти.Сначалавычислимнапря­женностьполявнекоторойточкеА,лежащейвплоскости,проходящейчерезосипрово­довинаходящейсянарасстоянииRотосипервогопровода.Про­ведемчерезточкуАпунктиромдвецилиндрическиеповерхности.ОсьпервогоцилиндрарадиусомRсовпадетсосьюпервогопрово­да,аосьвторогоцилиндрарадиусома-R—сосьювторогопровода.

НапряженностьполяЕ1первогопроводавовсехточкахпо­верхностирадиусаRодинакова,илиниинапряженностипер­пендикулярныэтойповерхности.Поэтомупотоквекторанапря­женностичерезбоковуюповерхностьпервогоцилиндра ,ачерезоснованияцилиндраравеннулю,таккаклиниинапряженностиихнепронизывают.

СогласнотеоремеГаусса, Приравниваяправыечастиполученныхравенств,получим .ОтсюданапряженностьэлектрическогополяпервогопроводавточкеА.

Напряженностьэлектрическогополявторогопроводавточ­кеАнаходитсяаналогично:

 

ВекторынапряженностиполяE1иЕ2вточкеАнаправленыодинаково,поэтомурезультирующаянапряженностьполявэтойточке

 

 

Напряжениемеждупроводами

Подставляявэтовыражениенапряженностьполя,получим

 

 

 

Таккак иразность a - r 0 малоотличаетсяота,тонапряжениемеждупроводами       

 

Емкостьдвухпроводнойлинии

 

Подставляя =1и получим

 

 

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 233 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Ваше время ограничено, не тратьте его, живя чужой жизнью © Стив Джобс
==> читать все изречения...

2222 - | 2165 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.