пластину конденсатора перейде заряд, на праву пластину конденсатора заряд. Внаслідок електризації через вплив права пластина конденсатора буде мати заряд, а так як пластини конденсаторів і з'єднані і були електронейтральні, то внаслідок закону збереження заряду заряд лівої пластини конденсатора дорівнюватиме, і т.д. На всіх пластинах конденсаторів при такому з'єднанні буде однаковий по модулю заряд.
Знайти еквівалентну ємність - це означає знайти конденсатор такої ємності, який при тій же різниці потенціалів буде накопичувати той же заряд, що і батарея конденсаторів. Різниця потенціалів складається з суми різниць потенціалів між пластинами кожного з конденсаторів:
. (15.20)
Скориставшись формулою (15.18), запишемо
,
звідки
,
і в загальному випадку маємо
. (15.21)
На рис. 15.14 зображена батарея паралельно з'єднаних конденсаторів. Різниця потенціалів меджу пластинами всіх конденсаторів однакова і дорівнює. Заряди на пластинах
,
, (15.22)
.
На еквівалентному конденсаторі ємністю заряд на пластинах при тій же різниці потенціалів дорівнює
. (15.23)
Згідно (15.18)
,
отже,, і в загальному випадку
. (15.24)
Якщо на обкладинках конденсатора електроємністю знаходиться однакові по модулю електричні заряди, то різниця потенціалів між обкладинками конденсатора дорівнює.
В процесі розрядки конденсатора різниця потенціалів між його обкладинками убуває прямо пропорційно заряду від початкового значення до нуля. Середнє значення різниці потенціалів в процесі розрядки одно
.
Для роботи, що здійснюється електричним полем при розрядці конденсатора будемо мати:
. (15.25)
Зміна енергії електричного поля дорівнює роботі, яка здійснена при розрядці конденсатора:
.
Отже, енергія електричного поля конденсатора електроємністю, зарядженого до різниці потенціалів, дорівнює:
. (15.26)
Підставивши в формулу (15.26) значення електроємності плоского конденсатора (15.19) і висловивши різниця потенціалів через напруженість поля, отримаємо:
.
Розділивши обидві частини рівняння на обсяг, зайнятий електричним полем всередині конденсатора, отримаємо:
. (15.27)
Величина має сенс щільності енергії електричного поля, тобто енергії, що міститься в одиниці об'єму. В системі СІ вимірюється в.
Постійний електричний струм
Ток - це спрямований рух заряджених частинок. У металах носіями струму є вільні електрони, в електролітах - негативні і позитивні іони, в напівпровідниках - електрони і дірки, в газах - іони і електрони. Кількісною характеристикою струму є сила струму. Сила струму визначається кількістю електрики, що протікає через поперечний переріз провідника за 1 с. Якщо - постійна величина, то
, (16.1)
звідки випливає, що за проміжок часу через поперечний переріз провідника протікає кількість електрики, рівне
.
Якщо сила струму змінюється з часом, то
.
Нехай сила струму змінюється за зако...
