План Лекції
з навчальної дісціпліні
Фізика
Тема ЕЛЕКТРОЄМНІСТЬ. Конденсатор
Організаційно-Методичні вказівки ДО ПРОВЕДЕННЯ Лекції
звернута увага, что електроємність провідника вімірюється зарядом, Надання Якого провідніку змінює его Потенціал на одиницю; вказаті, что Ємність провідника поклади від его форми, лінійніх Розмірів та діелектрічної пронікності середовища. Поясніті, что для Накопичення значний по велічіні зарядів на практіці Використовують конденсатори. У залежності від форми конденсатори поділяються на плоскі, ціліндрічні та сферічні, а за типом діелектріків паперові, слюдяні, Керамічні та ін.
1. Вказаті на широку! Застосування в техніці зв'язку. Показати Різні типи конденсаторів. p> 2. Продемонструваті Енергію зарядженості конденсатора дослідом з демонстраційнім конденсатором, вивести формулу ЕНЕРГІЇ конденсатора.
3. Вивести формулу для об'ємної Густиня ЕНЕРГІЇ електричного поля конденсатора, пояснити ее.
ВСТУП
Електроємністю (ємністю) провідника С назівають величину, что дорівнює відношенню заряду Q, НАДАННЯ провідніку, до его потенціалу j:
Ємність провідника поклади від его форми, лінійніх Розмірів и діелектрічної пронікності середовища и НЕ покладів ні від заряду, ні від потенціалу. У СІ одиниця Ємності назівається фарад (Ф). p> 1мкФ = 10-6 Ф (мікрофарад)
1 нФ = 10-9Ф (нанофарадах)
1 пФ = 10-12 Ф (пікофарад)
Ємність Кулі, Радіус Якої r,
В
Ємність Землі:.
На практіці необхідні Пристрої, Які при малих розмірах и невеликих відносно навколішніх тіл потенціалах могут накопічуваті значні по велічіні заряди (мати велику Ємність).
Конденсатором назівають системи двох або кількох провідніків, розділеніх кулею діелектріка, товщина Якого мала порівняно з розмірамі провідніків (обкладок).
Електроємність 1Ф має такий конденсатор, Напруга (різніця потенціалів) между обкладинками Якого дорівнює 1В при наданні обкладками різнойменніх зарядів по 1 Кл.
Конденсатори з'єднуються у батареї паралельно
,
або послідовно
.
За типом діелектріка, что вікорістовується, конденсатори назіваються Паперове, слюдяними, полістірольнімі, керамічнімі, повітряними). Паперовий конденсатор виготовляють Із двох смуг металевої фольги, ізольованіх одна від Другої смуги парафінового паперу.
Звернуті в рулон смуги фольги й паперу, вміщуються в металевий або фарфоровий корпус.
Через СПЕЦІАЛЬНІ ізоляторі від смуг фольги двома проводами конденсатор підключається в електричне коло. Аналогічна будова и конденсаторів других тіпів. Такоже Використовують конденсатори змінної Ємності.
Конденсатори являються Основним елементом колівального контуру, мают ШИРОКЕ! застосування в техніці зв'язку.
Смороду Використовують для згладжування пульсацій в Випрямляч змінного Струму для розділу сталої и змінної складової Струму, в електричних колівальніх контурах радіопередачах и радіопріймачів, для Накопичення великих запасів електрічної ЕНЕРГІЇ во время проведення фізічніх експеріментів в Галузі лазерної техніки та керованого термоядерного синтезу.
Як и КОЖЕН зарядженості провідник конденсатор має Енергію, яка віражається формулою
.
об'ємна Густина ЕНЕРГІЇ електричного поля з напруженістю Е:
.
Для однорідного ізотропного діелектріка
.
провідники У ЕЛЕКТРОСТАТІЧНОМУ ПОЛІ. ЕЛЕКТРОСТАТІЧНІЙ ЗАХИСТ ПРІЛАДІВ
У металевих провідніках існують Вільні Електрон, Які могут переміщатісь под дією Надзвичайно малої сили. Тому, ЯКЩО провідник внести в електричне поле, то ці Електрон зразу ж почнут рухатісь протилежних Напрямки поля. У результаті на одній поверхні провідника зроста концентрація електронів и вона зарядитися від'ємно, а на протілежній поверхні концентрація електронів зменшіть, заряд додатних іонів буде НЕ скомпенсованім, и вона зарядитися додатного (Мал. 1 а).
В
Рис. 1
Розділені заряди створять всередіні провідника поле Е, напрямленості протилежних зовнішньому полю. Напрямів рух електронів Зупини Тільки тоді, коли поле Е з компенсує в провідніку внутрішнє полі (рис. 1 б).
Таким чином, рівновага зарядів на провідніку может спостерігатісь позбав при віконанні Наступний умів:
1. Напруженість поля всередіні провідника винна буті рівною нулю. Е = 0. Це означає, что Потенціал всередіні провідника винен буті постійнім (j = const).
2. Напруженість поля на поверхні провідника винна буті в Кожній точці напрямлена перпендикулярно до поверхні (в протилежних випадка Вільні заряди рухатісь в провідніку). Альо напруженість поля перпендикулярна еквіпотенціальній поверхні. Значити, у випадка р...
