12) Конденсатори. Електроємність конденсатора. З’єднання конденсаторів

Б-який провідник може накопичувати в собі заряд. Але експериментально, встановлено, що набагато краще може накопич заряди сист. Із двох відокремл. Провідників, між якими є прошарок непровідного матеріалу. Така сист. Назив конденсаторами.

Здатність провідника накопичувати електричний заряд характеризується його електроємністю, вона пропорційна до розмірів провідника.

Електроємністю конденсатора називається фізична величина, рівна зарядові, який необхідно перенести з однієї обкладки на іншу, щоб різниця потенціалів між ними змінилась на одиницю

, (3.99)

де і – потенціали обкладок, – різниця потенціалів.

За формою обкладок конденсатори поділяють на плоскі, циліндричні і сферичні.

Послідовне з’єднання

В результаті електростатичної індукції на конденсаторах будуть однакові заряди. Q₁=Q₂=Q

Розподіл напруг

Напруги розподіляються обернено пропорційно величині їх ємностей

Еквівалентна ємність

Паралельне з’єднання

  Заряди розподіляються прямопропорційно ємності конденсаторів.

 

Енергія магнітного поля

14)Електричний струм. Закон Ома для ділянки кола. Закон Ома в диференціальній формі

Електричним струмом називається впорядковане переміщення електричних зарядів. Для існування електричного струму необхідно, щоб в середовищі були вільні електричні заряди і щоб в середовищі існувало електричне поле. Речовини, які містять вільні електричні заряди здатні переміщуватись по всьому об’єму тіла під дією електричного поля називаються провідниками. Вільні електричні заряди в провідниках називаються носіями струму. Носіями електричного струму в металах є електрони, в електролітах – позитивно й негативно заряджені іони, в газах – електрони та іони. За напрямок струму приймається напрямок переміщення позитивних зарядів.

Силою струму називається скалярна фізична величина, рівна зарядові, який проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу (3.156)

У випадку постійного струму сила струму рівна (3.157)

Одиницею вимірювання сили струму в системі одиниць СІ є ампер (А).

Електричною напругою на ділянці кола називається скалярна фізична величина, яка рівна роботі електричних і сторонніх сил по переміщенню одиничного позитивного заряду на цій ділянці

. (3.160)

У випадку постійного струму напруга рівна

. (3.161)

Одиницею вимірювання електричної напруги в системі одиниць СІ є вольт (В). Один вольт рівний напрузі при якій виконується робота в 1Дж при переміщенні електричного заряду 1Кл на даній ділянці кола.

Німецький фізик Г.Ом експериментально відкрив закон, який встановлює зв’язок між силою струму в провіднику і напругою на його кінцях (3.162)

де – електричний опір провідника.

Формула (3.162) – це закон Ома для однорідної ділянки кола: сила струму в провіднику прямо пропорційна прикладеній напрузі і обернено пропорційна опору провідника.

Закон Ома в диференціальній формі.

Вектор густини струму в довільній точці провідного середовища визначається вектором напруженості електричного поля в цій точці та провідністю цього середовища ( рис. 2 ).

 Зауважу, що диференціальна форма запису закону Ома, містить величини, котрі характеризують електричний стан середовища в одній і тій же точці.