Электроемкость проводника. Условия, от которого она зависит.

Заряд наэлектризованного проводника изменяется прямо пропорционально его потенциалу: q = c × j. Коэффициент пропорциональности характеризующий зависимость заряда наэлектризованного проводника от его размеров формы и внешних условий называется электрической емкостью проводника. Электрическая емкость проводника измеряется: количеством электричества необходимым для повышения потенциала проводника на единицу.

Единица измерения:

Фарад - это электроемкость такого проводника, которому для повышения потенциала на 1 В надо сообщить заряд в 1 Кл. Это большая величина. На практике измеряется микрофарад и пикофарад: 1мкф=10^-6Ф; 1пф = 10^-12Ф. Так как заряды располагаются на внешней поверхности проводника, то ни материал проводника, ни его масса на электроемкость не влияют. Электроемкость проводника зависит от его размеров, формы, площади внешней поверхности, от расположения вблизи других проводников, а также от диэлектрической проницаемости окружающей среды.

Конструкции конденсаторов.

Конденсаторы - это устройства, служащие для накопления электрических зарядов и электрической энергии, емкость которых не зависит от окружающей среды, т.е. имеет определенную величину. Два проводника на которых накапливаются разноименные заряды называются обкладками конденсатора. Процесс накопления зарядов на обкладках называется зарядкой конденсатора. А их нейтрализация при соединении обкладок – разрядкой. Заряд, который при этом переходит с одной обкладкой на другую, называется зарядом конденсатора. Заряд конденсатора пропорционален напряжению между обкладками:

где С – емкость конденсатора. Если у обкладки плоские поверхности, то конденсатор называется плоским. Его емкость определяется по формуле:

где e_с - диэлектрическая проницаемость диэлектрика между обкладками, S - площадь одной из пластин, d - расстояние между ними.

Самый старинный конденсатор - лейденская банка, она представляет стеклянный сосуд внутри и снаружи оклеенный станиолем. В бумажном конденсаторе обкладками служат полоски фольги, а диэлектриком бумага, пропитанная парафином. В – обкладки: одна – полоска фольги, а другая – электролит. Диэлектрик между ними – тонкий окисел фольги, поэтому такие конденсаторы обладают большой электроемкостью. Если сдвинуть обкладки, заряды тоже сдвинутся.

Это равносильно уменьшению площади пластин, а значит емкости конденсаторов и используется при устройстве конденсаторов переменной емкости, которые широко используются в радиотехнике, приемных контурах, для настройки на частоту нужной радиостанции.

3. Последовательное соединение конденсаторов в батарею.

Для получения нужной емкости конденсаторы соединяют в группы, которые называют батареями. Последовательным называется такое соединение конденсаторов, при котором отрицательно заряженная обкладка предыдущего конденсатора соединена с положительно заряженной обкладкой последующего.

Найдем сумму разностей потенциалов:

(j₁-j₂)+(j₂-j₃)+...+(j_n-1-j_n)=j₁-j_п или U₁+U₂+...+U_n = U_б

; q выносим за скобки и сокращаем

По этой формуле можно вычислить емкость батареи конденсаторов соединенных последовательно, она меньше самой маленькой из электроемкостей отдельных конденсаторов.

Параллельное соединение.

При параллельном соединении все положительно заряженные обкладки присоединяются к одному проводу, а отрицательно заряженные обкладки к другому.

 

При этом очевидно, что разности потенциалов, а значит, напряжение на всех конденсаторах одинаковы, а заряд батареи равен сумме зарядов отдельных конденсаторов

q_б = q₁-q₂+...+q_n

– напряжение вынесем за скобки и сократим

По этой формуле можно вычислить емкость батареи конденсаторов соединенных параллельно, она больше самой большей из электроемкостей отдельных конденсаторов, часто параллельные соединения применяют в виде:

Такие батареи выгодны тем, что используются обе стороны пластин и экономится материал, емкость такой батареи равна: . Очевидно число конденсаторов на единицу меньше числа пластин.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Cенсуализм и эмпиризм Джона Локка
2. E) Объем инвестиций зависит от величины национального дохода
3. E) тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи
4. E) увеличивается номинальный валютный курс национальной валюты
5. G) определение путей эффективного вложения капитала, оценка степени рационального его использования
6. G) первоначальная (восстановительная)
7. I Межрегионального фестиваля фольклора среди художественных коллективов русской самобытной культуры «Веселая карусель», посвященный Году гостеприимства в Республике Тыва.
8. I Межрегиональной научно-практической конференции
9. I этап в развитии учения о причинах речевых нарушений (донаучный)
10. I. МЫСЛИ О ГРАДОНАЧАЛЬНИЧЕСКОМ ЕДИНОМЫСЛИИ, А ТАКЖЕ О ГРАДОНАЧАЛЬНИЧЕСКОМ ЕДИНОВЛАСТИИ И О ПРОЧЕМ
11. I. Рациональные и историческая реконструкции
12. II МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА