Конденсаторы.

Система двух или более проводников, разделённых слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников, называется конденсатором.

Слово «конденсатор» происходит от латинского слова «condenser», что означает сгущение.

Простейший конденсатор - плоский: две одинаковые пластины, находящиеся на малом расстоянии друг от друга.

Электроёмкость – величина, характеризующая свойство конденсатора накапливать и сохранять электрические заряды и связанное с ними электрическое поле, численно равная отношению заряда конденсатора к напряжению между его обкладками.

Единицы измерения электроёмкости в СИ: фарад

Электроёмкость плоского конденсатора.

Электроемкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади пластин (обкладок) и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Если пространство между обкладками заполнено диэлектриком, электроемкость конденсатора увеличивается в раз:

Виды конденсаторов.

Энергия электрического поля конденсатора.

• Если конденсатор присоединить через резистор R к источнику тока, по цепи потечёт ток.

• Конденсатор будет заряжаться: на его пластинах будут накапливаться заряды, а между пластинами появится электрическое поле.

• Процесс зарядки прекратится в тот момент, когда разность потенциалов между его пластинами станет равной напряжению источника.

• Присоединив к заряженному конденсатору лампочку, обнаружим, что лампочка ярко вспыхнет.

• Этот опыт свидетельствует о том, что заряженный конденсатор обладает энергией.

• В момент разрядки конденсатора эта энергия превращается во внутреннюю энергию нити накала лампочки и соединительных проводов.

энергия электрического поля заряженного конденсатора.

Применение конденсаторов.

Конденсаторы – это потребители электрической энергии, которые способны её накапливать.

В электрических цепях используется свойство конденсаторов длительное время накапливать электрическую энергию и мгновенно её отдавать.

Соединение конденсаторов в батарею.

Тема 2.Законы постоянного тока

Что называют электрическим током?

Поток заряженных частиц.

Условия существования электрического тока:

• Наличие свободных носителей заряда (с.н.з.) - необходим проводник.

• Сила, приводящая с.н.з. в упорядоченное движение (создать в проводнике электрическое поле напряжённостью , которое действует на с.н.з. с силой ).

• Электрическое поле в проводнике возникает, если на его концах создаётся разность потенциалов (обеспечивает источник тока).

• Замкнутая цепь из проводников.

Электрический ток – это упорядоченное движение свободных носителей заряда в замкнутом проводнике под действием электрического поля.

В отсутствии эл. п. движение с.н.з. хаотичное, нет переноса заряда со временем через поперечное сечение проводника.

Под действием эл. поля при упорядоченном движении с.н.з. через поперечное сечение проводника за время Δt заряд переносится на расстояние L.

Как направлен ток в проводнике?

• За направление тока принимают направление упорядоченного движения (+) заряженных частиц.

• Направление тока совпадает с направлением напряжённости электрического поля, вызывающего этот ток.

Направление тока в металлическом проводнике противоположно направлению движения электронов.

Сила тока ( .

Величина, численно равная отношению заряда, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени, к этому интервалу времени называется силой тока.

Единицы измерения силы тока в СИ: ампер

От чего зависит сила тока?

– концентрация с.н.з.

– скорость упорядоченного движения с.н.з.

– площадь поперечного сечения проводника

- заряд одной частицы

Электрическое сопротивление ( ) –

мера противодействия проводника установившемуся в нём электрическому току.

Электрическое сопротивление проводника– величина, характеризующая его свойство оказывать электрическому току противодействие, обусловленное внутренним строением проводника и хаотическим движением с.н.з. в нём, численно равная отношению напряжения на проводнике к силе тока в нём.

Единицы измерения сопротивления в СИ: ом

От чего зависит сопротивление проводника?

(расчёт сопротивления проводника)

- удельное сопротивление проводника

– длина проводника

– площадь поперечного сечения проводника

Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от материала проводника.

Закон Ома для участка цепи

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Сила тока на участке цепи пропорциональна напряжению.

Сила тока на участке цепи обратно пропорциональна его сопротивлению.

Вольтамперная характеристика –

зависимость силы тока в проводнике от приложенного к нему напряжения.

Работа электрического тока ( .

единица измерения в СИ – джоуль (Дж)

- работа тока - напряжение - сила тока – промежуток времени - электрический заряд

Мощность электрического тока ( .

единица измерения мощности в СИ – ватт

- мощность электрического тока

Закон Джоуля – Ленца

Количество теплоты, выделяемое в проводнике с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику.

Нагревание проводника происходит следующим образом. Электрическое поле ускоряет электроны. После столкновения с ионами кристаллической решётки они передают ионам свою энергию. В результате энергия беспорядочного движения ионов около положений равновесия возрастает, увеличивается внутренняя энергия и температура проводника. Спустя небольшое время температура перестаёт изменяться. К проводнику за счёт работы электрического поля непрерывно поступает энергия, но его внутренняя энергия остаётся неизменной, так как проводник передаёт окружающим телам количество теплоты, равное работе тока.