
- •19.Соединение конденсаторов
- •20 Энергия систем и зарядов и уединенного проводника
- •21 Энергия заряженного конденсатора и энергия электростатического поля.
- •22. Электрический ток. Сила тока и плотность тока.
- •23. Сторонние силы.
- •24. Электродвижущая сила. Напряжение.
- •25. Закон Ома для однородного участка цепи. Закон Ома для замкнутой цепи.
- •27. Работа. Мощность тока.
- •28. Закон Ома для неоднородного участка цепи (обобщённый закон)
- •29. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.
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.