Curs 26-2 (continuare)
Dacă două izolate unele de altele pentru a informa conductori taxele și q2 q1. că între ele există unele capacități Δφ diferență în funcție de sarcina și geometria conductoarelor.
Δφ diferență de potențial între două puncte într-un câmp electric este adesea menționată ca tensiune și notate de către U. scrisoare
Cel mai mare interes practic este cazul în care taxele de fir egale în mărime și opuse în semn: q1 = - q2 = q. În acest caz, este posibil să se introducă conceptul de capacitate electrică.
Capacitatea electrică (capacitate) provodnikovnazyvaetsya cantitate fizică ce caracterizează capacitatea unui conductor sau a unui sistem de conductori acumula sarcină electrică.
capacitate electrică este raportul de încărcare q al unuia dintre conductorii la diferența de potențial Δφ dintre ele:
În unități SI numite farazi capacitate electrică [F]:
Amploarea capacității electrice depinde de forma și dimensiunile conductoarelor și proprietățile dielectrice. împărțind conductorii.
Există o configurație de conductoare, în care este concentrată câmpul electric (localizate) numai în anumite regiuni ale spațiului. Astfel de sisteme sunt numite condensatoare. și conductorii care alcătuiesc condensator, numite plăci.
Cel mai simplu condensator - condensator placa - un sistem de două plăci conductoare plate dispuse paralel unul cu altul, la o mică în comparație cu mărimea și distanța dintre plăcile separate printr-un strat dielectric.
Avionul Condensatorul câmp electric este localizat în principal între plăci; Cu toate acestea, în apropierea marginilor plăcilor și de asemenea din jur apare câmp electric relativ slab, care se numește împrăștierea câmpului.
O serie de probleme pot fi neglijate aproximativ scattering domeniu și să presupunem că câmpul electric este concentrat condensator în întregime plat între electrozii săi.
O reprezentare idealizată a câmpului unui condensator plan.
Acest câmp nu are proprietățile potențial.
Kondensatorapryamo capacitate electrică proporțională cu suprafața plăcilor plane (electrozi) și invers proporțional cu distanța între acestea.
În cazul în care spațiul dintre plăcile este umplut cu un dielectric. capacitate electrică crește condensator în vremuri gruparea e:
Exemple de plăci de condensatoare cu o configurație diferită poate fi condensatori sferice și cilindrice.
condensator sferic - un sistem de două sfere conductoare concentrice de raze R1 și R2.
Cilindrice condensator - un sistem de doi cilindri coaxiali conductoare de raze R1 și R2 și lungimea L.
Capacitatea acestor condensatoare de umplut cu un dielectric cu un e constantă dielectrică, exprimată prin formulele:
Pentru o anumită capacitate condensatori de valoare sunt interconectate pentru a forma o bancă condensator.
1) In soedineniikondensatorovsoedinyayutsya paralel electrod încărcat similar.
Un astfel de sistem poate fi privit ca un singur condensator C. capacitate electrică încărcată de încărcare q = q1 + q2 între electrozi la o tensiune egală sau U. Rezultă C = C1 + C2
Astfel, capacitatea electrică în legătură paralelă sunt formate.
electrod 2) Într-o serie de conexiuni kondensatorovsoedinyayut încărcat oppositely
Taxe ambele condensatori sunt egale q1 = q2 = q, ele sunt și tensiune
Un astfel de sistem poate fi considerat ca un singur condensator este încărcat cu o sarcină q, la o tensiune între electrozii U = U1 + U2.
Într-o conexiune serie de condensatoare sunt formate containere inversului.
Formulele pentru conexiuni paralele și seriale rămân valabile pentru orice număr de condensatoare conectate la baterie.
Ie în cazul n condensatoare de capacitate egală C Capacitate baterie
în conexiune paralelă Sobsch = nC
o conexiune serie Sobsch = C / n
În cazul în care plăcile unui condensator încărcat pentru a închide conductorul metalic, curentul electric trece prin circuit, becul în sus și rămâne aprins în sus, atâta timp cât condensatorul este descărcat. Deci, condensator încărcat cuprinde o sursă de alimentare.
Energia unui condensator încărcat este egală cu forțele externe care trebuie să fie cheltuite pentru a încărca condensator.
Procesul de încărcare a condensatorului poate fi reprezentat ca un transfer secvențial al porții suficient de mici Δq> 0 taxa de la o placă la alta:
În acest caz, o placă se încarcă treptat o sarcină pozitivă, iar cealaltă - negativ. Deoarece fiecare porțiune este transferată într-un mediu în care există deja pe plăcile unui anumit sarcină q. și există o anumită diferență de potențial între ele
atunci când transferul fiecărui lot de forțe externe Δq ar trebui să facă munca
Noi condensatorul C. Energia q taxa de capacitate încărcată. Acesta poate fi găsit prin integrarea acestei expresii de la 0 la q:
Formula care exprimă energia unui condensator încărcat, poate fi rescrisă într-o altă formă echivalentă, dacă folosim raportul q = CU.
Noi de energie electrică ar trebui să fie considerate ca energie potențială stocată într-un condensator încărcat.
Conform conceptelor moderne, energia electrică a condensatorului este localizat în spațiul dintre plăcile condensatorului, adică, într-un câmp electric. Prin urmare, aceasta se numește energia câmpului electric.