19.Соединение конденсаторов

Люб. конденсатор характеризуется емкостью и пробивным напряжением – разностью потенциалов между обкладками конденсатора, при кот. происходит пробой — электрический разряд через слой диэлектрика. Зависит от толщины слоя диэлектрика и его диэлектрической проницаемости. Для изменения емкости конденсаторы соединяют в батареи, при этом используется их параллельное и последовательное соединения.

1.Параллельное соединение 1) ;2);3) .При параллельном соединении емкость батареи равна сумме емкостей отдельных конденсаторов.

2. Последовательное соединение 1) 3) .При последовательном соединении конденсаторов результирующая емкость всегда меньше наименьшей емкости, используемой в батарее.

20 Энергия систем и зарядов и уединенного проводника

Пусть два неподвижных точечных заряда находятся на расстоянии r друг от друга, тогда каждый из этих зарядов обладает потенциальной энергией: , ,где -соответственно потенциалы, создаваемые зарядом Q2 в точке нахождения заряда Q1, и зарядом Q1 в точке нахождения заряда Q2. , т.е. ; , т.е. можно представить: .Если у нас имеется n-ое количество неподвижных зарядов, то энергия системы неподвижных точечных зарядов будет определяться: ,где потенциал, создаваемый в той точке, где находится заряд Qi, всеми зарядами, кроме n-го.

Уединенный проводник, заряд. Емкость и потенциал которого = соответственно Q1,C и Ф.Увеличим заряд этого проводника на dQ.Для этого необходимо перенести заряд dQ из бесконечности на уединенный проводник, затратив при этом работу. . С другой стороны А по перемещению заряда га проводнике идет на увеличение энергии проводника. Энергия уединенного проводника = А, кот необходима совершить по его перемещению.

21 Энергия заряженного конденсатора и энергия электростатического поля.

Энергия заряженного конденсатора W по аналогии с энергией удельного проводника может быть представлена , где u-разность потенциалов. Т.к. пластины конденсатора обладают зарядом противоположным, то должны притягиваться друг к другу. Пусть расстояние между пластинами х изменяется на величину dx ,т.е. кулоновская сила притяжения совершает работу dA=Fdx.Эта работа dA будет совершатся за счет уменьшения потенциальной энергии dA= -dW,т.е. величину F, с которой притягивается пластина можно представить : , т.к. энергия каждой , тогда -cила конденсатора. Минус указывает , что эта сила притяжения. Энергия заряженного конденсатора , будет определятся энергией поля между обкладками конденсатора , Поэтому . Если ввести новую величину ,то -объемная плотность , где Е-напряженность электростатического поля в зазора между конденсаторами, т.е. из последней зависимости ,энергия конденсатора характеризуется зазором на его обкладках и вектором Е поля между обкладками

22. Электрический ток. Сила тока и плотность тока.

Электрический ток-любое упорядоченное(направленное) движение электрических зарядов. За направление тока условно принимают направление движения положительных зарядов.

Сила тока- скалярная физическая величина, определяемая электрическим зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени.

)

1А-сила не изменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1м друг от друга, создает между этими проводниками силу взаимодействия 2*10^-7 Н/м.

Ток постоянный, если он не изменяется с течением времени по величине и направлении.

Плотность тока- физическая величина, определяемая силой тока, проходящего через единичную площадь поперечного сечения проводника, перпендикулярного направлению тока.

В отличие от тока, j- вектор. За 1 с через поперечное сечение проводника пройдет заряд:

Q=enV=enS(t<v>) ; J=en<v>; <v>≈10^-1÷10^-3 ; v= µ-магнитная проницаемость.

Электростатическое поле распределяется по цепи со скоростью v.