Конденсаторы.

Чтобы использ. эл. поля и его энергию технических устройств и проборов необх. Создать конструкцию, которая должна удовлетворять 2-ум требованиям.

1. Конструкция должна накапливать в ограниченном объеме пространства эл. поле при условии,что вне этого объема поле практически отсутствует.

2. Конструкция должна позволять изменять энергию эл. поля.

Такая конструкция наз.-конденсаторами.

Для изменения энергии эл.поля обе обкладки имеют выводы. При присоединении не заряженного конденсатора к источнику эл.энергии в ветви с конденсаторам возникает зарядный ток и на пластинах накапливаются заряды.

Т.к. ток на обех пластинах одинаковый, то и заряды по модулю одинаковые, но разноименные по знаку.

Меняем рэастатом напряжения на зажимах конденсатора -> меняется ток ->изменяется заряды->меняется эл.поля.

Если отсоединить конденсатор от источника то его эл.энергия сохраняется.

Энергия эл.поля зависит : от заряда и U между пластинами.

Заряд выражается через U между пластинамии кофифициент,который характерицует способность конденсатора накапливать энергию и наз.- емкостью конденсатора.

Q=c*U ; c=Q/U

Элект.емкость конденсатора- величина характер. Способность конденсатора накапливать элект.заряд и численно равно отношению заряда конденсатора к напряжению между его пластинами.

[c]= Ф

1мкФ=10^-6Ф

1пФ=10^-12Ф

Различают конденсаторы:

1. Искуственные(бумажные,керамические,электролетические и воздушные),

2. Естественные

Емкость плоского конденсатора

Емкость конденсатора зависит от формы,размера,расстояния между обкладками и от диэлектрика.

Плоский конденсатор состоит из 2-х пластин || между собой и диэлектриком между ними.

Емкость c= е_r*е_о*S/d

d-расстояния между платинами ; S-площадь пластин

Емкость конденсатора можно увел если увел S пластин и умен расстояния между ними.

При умен расстояния между пластинами,умен толщину диэлектрика,что приведёт к умен его эл.прочности.

А эл.прочность определяет велечину рабочего U конденсатора.Для увел емкости обычно использ. диэлектрики с большим значением е_а.

Емкость цилиндрического конденсатора.

c=Q/U=2¶ е_оℓ/ln r₁/r₂

r₁-внутренний радиус.

r₂-внешний радиус.

ℓ-длинна цилиндра.

Энергия эл.поля.

Если к конденсаторам емкостью (c) приложенно напряжение,то в эл.поле конденсатора накапливается энегия.

W_ЭЛ=с*U²/2=Q*U/2

Соединение конденсаторов.

Последовательное соед.

U=U₁+U₂+U₃

Q=Q₁+Q₂+Q₃

1/c_экв=1/с₁+1/с₂+1/с₃

Параллельное соед.

U₁=Q₁/с₁; U₂=Q₂/с₂ ; U₃=Q₃/с₃ ;

Q=Q₁+Q₂+Q₃

U=U₁=U₂=U₃

Магнитное поле в неформальной среде. Магнитное поле,как вид материи.

Представляет собой-Один из видов материи. Опытном путем установлена, что она возникает не только вокруг проводников с током. Но и внутри них, вокруг любых электрически заряженных частиц(движущихся),а также при изменении эл.поля.

Выявляется- по силовому воздействию его.На движущиеся заряженные частицы и в частности на эл.ток в проводе, а также на постоянные магниты и электромагниты.

Обнаруживается-проце всего с помощью магнитной стрелки(Располагается перпендикулярно оси провода с током.если магнитная стрелка подвижна)

Обладает способностью-намагничивать некоторые тела, перемещать проводники с эл.током и возбуждать ЭДС в проводниках,кот.перещаются в магнитном поле. Намагничивание тел широко прим. В электрических приборах и машинах. Движение проводников с током под действием магнитного поля позволило созд.эл.движение.Получение ЭДС в проводниках позволило созд.эл.генератор.

Магнитное поле различ. Направление и интенсивностью.Эти хар-ки учитываются при изображении магнитного поля с помощью магнитных силовых линий,кот.проводят так,чтобы направ.касательной в каждой точке её точке совпадало с направление поля. Магнитные линии всегда замкнуты.

Направление магнитных линий провода с током определяют,например по правилу буравчика:

Если поступательные движения буравчика совместить с направление тока в проводе, то направление вращения рукоятки буравчика укажет направление магнитных линий.

Магнитное поле наз.однородным.если во всех точках поля им.одинаковую интенсивность и направление.В противном случаи оно наз.неоднородным.

Закон Ампера,магнитная проницаемость.

При протекании по проводникам токов вокруг них возникает общее магнитное поле по принципу наложения.В результате чего из сила воздействия опред.законом Ампера, использующим понятие элементы линейного тока-произведение тока на dl(длина участка провода с током.очень малая.как и диаметр провода по сравнению с расстояние от него до точек в кот.рассматривается магнитное поле тока)

Закон Ампера

Величина силы взаимодействия между двумя элементами линейных токов в вакууме пропорциональна произведению элементов линейных токов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

dFм=( ϻ_о I₁ dl ₁* ϻ_о I₂ dl ₂*sinα)/4πr²

Магнитные проницаемости.

ϻ_о-магн.постоянная или абсолютная магн.проницаемость вакуума.

ϻ_о~125*10^-8 Гн/м

ϻ_а-абсолютная магн.проницаемость среды. ϻ_а= ϻ_о* ϻ_r

ϻ_r-относительная магн.проницаемость среды,которая показывает во сколько раз абсолютная магн.проницаемость среды больше или меньше магн.постоянной.

ϻ_r= ϻ_а/ ϻ_о

В зависимости от ϻ_r все в-ва делятся :

1. Диамагнитные у них ϻ_r<1(ϻ_rмеди=0,999995)

2. Парамагнитные ϻ_r>1(ϻ_rвоздуха=1)

3. Ферромагнитные ϻ_r>>1(ϻ_rчегун=600; ϻ_rстали=7500).

Магнитная индукция-силовая хар-ка магнитного поля.

Магнитная индукция-векторная величина хар-ся магнитное поле и опред.силу действующую на движущиюся заряженную частицу со стороны магнитного поля.

[B]=Fм/Q* u [Тл ] Тесла (1 Г(Гаусс)=10^-4Тл.

Направление вектора магнитной индукции в любой точке поля перпендикулярно векторам силы и скорости и опред. по правилу левой руки.