інійною Густиня
В
(l - довжина обкладок).
З урахуванням наявності діелектріка между Обкладинка:
В
З урахуванням формули
,
одержимо формулу для Ємності ціліндрічного конденсатора:
.
Конденсатори характеризуються пробивних напругою - Різніцею потенціалів между обкладинка конденсатора, при якій відбувається Пробій - електричний розряд через кулю діелектріка в конденсаторі. Пробивна Напруга поклади від форми обкладінок, властівостей діелектріка та йо Товщина.
ЕНЕРГІЯ зарядженості КОНДЕНСАТОРА
Если підключіті лампу до зарядженості конденсатора, то спостерігається короткочасній спалах світла. Це означає, что зарядженості конденсатор має Енергію.
Віведемо формулу потенціальної ЕНЕРГІЇ конденсатора, користуючися такими міркуваннямі.
Процес Виникнення на обкладинках конденсатора зарядів + Q і-Q можна уявіті так, что от одної обкладинки послідовно віднімаються Дуже Малі порції заряду DQ и переміщуються на другу обкладинка. Робота переміщення чергової порції заряду дорівнює
В
(U - Напруга на конденсаторі).
Замінюючі U на і, переходячі до діференціалів, маємо
.
После інтегрування одержимо формулу зарядженості конденсатора:
.
Або для різніці потенціалів между обкладинка конденсатора:
,
В
користуючися вирази для ЕНЕРГІЇ, можна найти механічну (пондеромоторні) силу, з Якою пластини конденсатора прітягаються одна до Другої. Для цього Припустиме, что відстань x между пластинами змінюється, Наприклад, на величину dx. Тоді діюча сила Виконує роботу dA = Fdx. p> За рахунок Зменшення потенціальної ЕНЕРГІЇ системи
В
або
В
Підставівші у формулу для ЕНЕРГІЇ вирази
.
одержимість
В
Віконуючі діференціювання при конкретному значенні ЕНЕРГІЇ Знайдемо кондемоторну силу:
,
де знак мінус показує, что сила F намагається Зменшити x, тоб являється силою прітягання.
Густиня ЕНЕРГІЇ ЕЛЕКТРИЧНА ПОЛЯ
Перетворюємо формулу
,
яка віражає Енергію плоского конденсатора з помощью зарядів та потенціалів, скорістувавшісь вирази для Ємності конденсатора
В
и різніці потенціалів между его обкладинка (Dj = Ed). Тоді одержимо:
,
де V = Sd - об'єм конденсатора.
В
об'ємна Густина ЕНЕРГІЇ електричного поля конденсатора.
Для ізотропного діелектріка
,
де D - електричне зміщення; або
,
де p-вектор полярізації, перший додаток у цьом віразі співпадає з Густиня ЕНЕРГІЇ поля в вакуумі. А другий додаток являє собою Енергію, яка вітрачається на полярізацію діелектріка.
Енергія конденсатора віражається через величину, что характерізує електростатічне поле - через напруженість Е. Це показує, что електростатічне поле має Енергію.
Відповідь на запитання, Яке з двох уявлень про локалізацію електростатічної ЕНЕРГІЇ переважає и являється ее носієм - заряди чг поле - может дати позбав дослід. Електростатіка вівчає постійні в часі поля нерухомости зарядів, тоб в ній поля и віражаючі їх заряди невіддільні Одне від іншого. Тому електростатіка відповісті на поставлені запитання Не зможу. Дальнішій Розвиток Теорії и ЕКСПЕРИМЕНТ показує, что змінні поля могут існуваті відокремлено, Незалежності від збудівшіх їх зарядів, и розповсюджуючісь в просторі в вігляді електромагнітніх ХВИЛЮ, здатні переносіті Енергію. Це переконливою підтверджує основні положення Теорії блізькодії про локалізацію ЕНЕРГІЇ в полі и то, что носієм ЕНЕРГІЇ являється полі.
ВИСНОВКИ
Куля радіусом r має електроємність
.
Для того, щоб провідник МАВ велику Ємність, ВІН винен мати Дуже Великі Розміри.
На практіці Використовують конденсатори. Електроємність плоского конденсатора:
В
для ціліндрічного - електроємність має вирази:
.
Являючісь Основним елементом колівального контуру, конденсатори мают ШИРОКЕ! застосування в техніці зв'язку.
зарядженості конденсатор має Енергію:
або.
об'ємна Густина ЕНЕРГІЇ електричного поля конденсатора:
,
для ізотропного діелектріка:
.
Поле являється носієм ЕНЕРГІЇ.
навчальна література
1. Гусєва Г.Б. Курс фізики. В§ 30 - 32
2. Савельєв І.В. Курс фізики, т.1, Курс загальної фізики.-М.: 1989. В§ 9-12
3. Трофімова Т.І. Курс фізики,-М.: Вища школа, 1985, 432 с. В§ 83, 86
План Лекції
з навчальної дісціпліні
Фізика
...
