Контрольные вопросы:
1.Емкость проводников.
2.Конденсаторы
3.Емкость конденсаторов различной геометрической конфигурации.
4.Ток и напряжение в конденсаторе. Емкостное сопротивление
5.поле 2-х равномерно заряженных длинных параллельных плоскостей, имеющих заряды разного знака.
6.Энергия заряженного конденсатора.
7.Применение конденсаторов.
8.Объёмная плотность энергии электрического поля.
Ответы на вопросы:
1 Емкость проводников является коэффициентом пропорциональности между зарядом и разностью потенциалов на пластинках конденсатораС= q/U. Ёмкость определяется зарядом, изменяющим напряжение на конденсаторе на единицу. С=S/d
2 Уединенные проводники обладают небольшой ёмкостью. Даже шар таких размеров, как Земля имеет ёмкость всего лишь 700 мК Ф. Вместе с тем на практике бывает потребность в устройствах, которые при небольшом, относительно окружающих тел, потенциале накапливали бы заметные по величине заряды. В основу таких устройств, называемых конденсаторами, положен тот факт, что, электроёмкость проводника возрастает при приближении к нему других тел.
3 Конденсаторы бывают плоской, сферической и цилиндрической формы.- для емкости плоского конденсатора (S – площадь обкладки, d – величина зазора между обкладками, ε – диэлектрическая проницаемость вещества), - для цилиндрического конденсатора (l – длина конденсатора, R1 и R2 – радиусы внутренней и внешних обкладок), - для сферического конденсатора.
4 Напряжение. Основной характеристикой конденсатора является его емкость, под которой понимают величину, пропорциональную заряду q и обратно пропорциональную разности потенциалов между обкладками φ1-φ2 – разность потенциалов, называют напряжением между соответствующими точками. Величина численно равная работе, совершаемой электростатическими и сторонними силами при перемещении положительного единичного заряда, называется напряжением.
4 Ток. А) Конденсатор непрерывно перезаряжает ток, вследствие чего в цепи потечет переменный ток. Заряд на конденсаторе изменяется со временем. Мгновенное значение заряда: q=C*U, тогда ток в конденсаторе будет: I=U0*C*ω*cosω*t – мгновенное значение тока в конденсаторе.Б) Амплитудное значение тока будет: , откуда - емкостное сопротивление можно выразить через эффективные значения тока и напряжения , откуда
6 Энергия заряженного конденсатора
7 Конденсаторы применяют в энергетической промышленности, бытовых приборах (радиоприемниках, телевизорах, магнитофонах), т. к. конденсаторы накапливают в себе заряды.
8 Объёмная плотность энергии электрического поля =W/V
Если пластины коннденсатора отключены от источника тока то,сила взаимодействия между пластинами при наличии диэлектрика в раз меньше, чем в вакууме и наоборот.