16.Электроемкость конденсатора. Выражение для электроемкости плоского конденсатора.
Все проводники обладают свойством накапливать электрические заряды. Это свойство называется электроемкостью. Количественная характеристика этого свойства также называется электроемкостью и обозначается С. Различают электроемкость уединенного проводника (собственная емкость), находящегося вдали от других проводников, и взаимную емкость системы из двух и более проводников.
|
взаимная емкость конденсатора (состоящего из 2-х обкладок) численно она равна тому заряду, который нужно сообщить конденсатору, чтобы изменить разность потенциалов между обкладками на единицу |
(1)
Вычислим емкость плоского конденсатора – это две металлические параллельные пластины (обкладки) одинаковых размеров, разделенные слоем диэлектрика (вакуум, воздух и др.). Если расстояние между пластинами значительно меньше размеров пластин: d L, H, поле между пластинами можно считать однородным. В действительности вблизи краев пластин поле неоднородно
|
q - заряд на обкладке конденсатора; - разность потенциалов для однородного поля; S – площадь пластин. Подставим в (1): |
|
|
емкость плоского конденсатора |
17. Получите выражение для электроемкости при параллельном соединении конденсаторов.
При параллельном соединении емкость системы увеличивается и становится равной сумме емкостей.
(1) |
взаимная емкость конденсатора (состоящего из 2-х обкладок) численно она равна тому заряду, который нужно сообщить конденсатору, чтобы изменить разность потенциалов между обкладками на единицу |
|
||
|
||||
|
запишем формулу (1) для каждого конденсатора и для всей системы (заменив U); подставляя q в последнюю формулу, получим: С паралл=С1 + С2 Обобщим на случай 3-х и более конденсаторов |
параллельное соединение |
||
|
емкость системы при параллельном соединении конденсаторов (i=1,2,…,n) n - число конденсаторов |
|||
Введем более
простое обозначение для разности
потенциалов. Иногда U
называют напряжением, это устаревший
термин. Напряжение U
= IR
– это произведение силы тока на
сопротивление,а через конденсатор
ток идти не должен. Если происходит
пробой диэлектрика, конденсатор
приходится выбрасывать.
18. Получите выражение для электроемкости при последовательном соединении конденсаторов.
(1) |
взаимная емкость конденсатора (состоящего из 2-х обкладок) численно она равна тому заряду, который нужно сообщить конденсатору, чтобы изменить разность потенциалов между обкладками на единицу |
При последовательном соединении емкость системы всегда уменьшается. Последовательное соединение применяют не для уменьшения емкости, а главным образом для уменьшения разности потенциалов на каждом конденсаторе, чтобы не было пробоя конденсатора
Введем более простое обозначение для разности потенциалов. Иногда U называют напряжением, это устаревший термин. Напряжение U = IR – это произведение силы тока на сопротивление ,а через конденсатор ток идти не должен. Если происходит пробой диэлектрика, конденсатор приходится выбрасывать.
|
Заряды на всех обкладках по величине одинаковые. |
последовательное соединение |
|
|
для 2-х конденсаторов |
||
|
емкость системы при последовательном соединении конденсаторов |
||
