Тема 5. Вопрос 5.
Электроемкость.
Соединения конденсаторов.
Конденсаторы можно соединять параллельно или последовательно, или смешанным образом: часть параллельно, часть последовательно. При параллельном соединении емкость системы увеличивается и становится равной сумме емкостей. При последовательном соединении емкость системы всегда уменьшается. Последовательное соединение применяют не для уменьшения емкости, а главным образом для уменьшения разности потенциалов на каждом конденсаторе, чтобы не было пробоя конденсатора.
|
||
|
запишем формулу для каждого конденсатора и для всей системы (заменив U); подставляя q в последнюю формулу, получим: С паралл=С1 + С2 Обобщим на случай 3-х и более конденсаторов |
параллельное соединение |
|
емкость системы при параллельном соединении конденсаторов (i=1,2,…,n) n - число конденсаторов |
|
Введем более
простое обозначение для разности
потенциалов. Иногда U
называют напряжением, это устаревший
термин. Напряжение U
= IR
– это произведение силы тока на
сопротивление (см. ниже – ток), а через
конденсатор ток идти не должен. Если
происходит пробой диэлектрика,
конденсатор приходится выбрасывать.
|
Заряды на всех обкладках по величине одинаковые. Запишем формулы аналогично предыдущему случаю, произведем те же действия и найдем |
последовательное соединение |
|
|
для 2-х конденсаторов |
||
|
емкость системы при последовательном соединении конденсаторов |
||
Тема 6. Вопрос 1.
Диполь, его поле.
Диполем называется система, состоящая из двух одинаковых по величине, но различных по знаку зарядов q, расположенных на определенном расстоянии l друг от друга. Если это расстояние не меняется, диполь называют жестким. Если расстояние меняется пропорционально напряженности внешнего поля, диполь называют упругим.
Изучение поля диполя и его поведения во внешнем электрическом поле имеет большое значение, так как диполь может служить моделью молекул. На легких частицах, оказавшихся в электрическом поле, возникают индуцированные заряды, и частицы становятся диполями. С помощью достаточно большого количества таких частиц можно наблюдать силовые линии поля, т.к. частички-диполи будут располагаться по силовым линиям поля.
Диполь характеризуют дипольным (электрическим) моментом (см. рис.):
|
|
дипольный (электрический) момент диполя – это вектор, проведенный от отрицательного заряда к положительному |
Для определения потенциала и напряженности Е поля диполя можно воспользоваться принципом суперпозиции:
|
Электростатическое поле диполя имеет сложный вид (см. рис.): a) эквипотенциальные поверхности, b) силовые линии (половина поля) |
|
|
||
|
||
- расстояния от
точки поля 0,
для которой определяются
и Е,
до зарядов,
- единичные
векторы, взятые в этих направлениях
(см. рис. ниже).
Не обязательно:
|
потенциал и напряженность поля диполя на больших расстояниях от него |
|
при r
l
