Контрольные вопросы:
1.Емкость проводников.
2.Конденсаторы
3.Емкость конденсаторов различной геометрической конфигурации.
4.Ток и напряжение в конденсаторе. Емкостное сопротивление
5.поле 2-х равномерно заряженных длинных параллельных плоскостей, имеющих заряды разного знака.
6.Энергия заряженного конденсатора.
7.Применение конденсаторов.
8.Объёмная плотность энергии электрического поля.
Ответы на вопросы:
1
Емкость проводников является коэффициентом
пропорциональности между зарядом и
разностью потенциалов на пластинках
конденсатораС= q/U.
Ёмкость определяется зарядом, изменяющим
напряжение на конденсаторе на единицу.
С=
S/d
2 Уединенные проводники обладают небольшой ёмкостью. Даже шар таких размеров, как Земля имеет ёмкость всего лишь 700 мК Ф. Вместе с тем на практике бывает потребность в устройствах, которые при небольшом, относительно окружающих тел, потенциале накапливали бы заметные по величине заряды. В основу таких устройств, называемых конденсаторами, положен тот факт, что, электроёмкость проводника возрастает при приближении к нему других тел.
3
Конденсаторы бывают плоской, сферической
и цилиндрической формы.
-
для емкости плоского конденсатора (S
– площадь обкладки, d
– величина зазора между обкладками, ε
– диэлектрическая проницаемость
вещества),
- для цилиндрического конденсатора (l
– длина конденсатора, R1
и
R2
– радиусы внутренней и внешних обкладок),
-
для сферического конденсатора.
4
Напряжение. Основной характеристикой
конденсатора является его емкость, под
которой понимают величину, пропорциональную
заряду q
и обратно пропорциональную разности
потенциалов между обкладками
φ1-φ2
–
разность потенциалов, называют напряжением
между соответствующими точками. Величина
численно равная работе, совершаемой
электростатическими и сторонними силами
при перемещении положительного единичного
заряда, называется напряжением.
4
Ток. А) Конденсатор непрерывно перезаряжает
ток, вследствие чего в цепи потечет
переменный ток. Заряд на конденсаторе
изменяется со временем. Мгновенное
значение заряда: q=C*U,
тогда ток в конденсаторе будет:
I=U0*C*ω*cosω*t
– мгновенное значение тока в конденсаторе.Б)
Амплитудное значение тока будет:
,
откуда
- емкостное сопротивление можно выразить
через эффективные значения тока и
напряжения
,
откуда
![]()
6
Энергия заряженного конденсатора
![]()
7 Конденсаторы применяют в энергетической промышленности, бытовых приборах (радиоприемниках, телевизорах, магнитофонах), т. к. конденсаторы накапливают в себе заряды.
8
Объёмная плотность энергии электрического
поля
=W/V
Если
пластины коннденсатора отключены от
источника тока то,сила взаимодействия
между пластинами при наличии диэлектрика
в
раз меньше, чем в вакууме и наоборот.
