Электрическая емкость конденсаторы

Способность проводящих тел накапливать и удерживать в себе заряд называется электрической ёмкостью.

Опытным путем установлено, что заряд тела Q и его потенциал  пропорциональны друг другу, то есть:

,

где С – коэффициент пропорциональности, который при данном потенциале зависит только от формы и размеров тела и называется его ёмкостью. Т.о., емкость тела С – это отношение заряда тела к его потенциалу:

Эл. конденсатором называется устройство, состоящее из двух проводников, разделенных диэлектриком.

В зависимости от типа диэлектрика конденсаторы могут быть бумажными, слюдяными, керамическими, электролитическими. Кроме того, могут быть с постоянной и переменной емкостью.

Емкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади одной из обкладок и обратно пропорциональна расстоянию между обкладками (пластинами), то есть:

, где S – емкость плоского конденсатора

У электролитических конденсаторов диэлектриком служит тончайшая пленка окиси алюминия, которая образуется на алюминиевой ленте, поэтому емкость таких конденсаторов очень большая – до сотен мкФ, т.к. пленка очень тонкая. Электролитические конденсаторы бывают полярные и неполярные.

Напряжение эл. поля. При котором происходит пробой диэлектрика, называется пробивным, поэтому допустимое напряжение должно быть в несколько раз меньше пробивного.

Соединения конденсаторов

1. Последовательное

При таком соединении заряды конденсаторов равны, т.е. Q1=Q2=Q3 и напряжение распределяется обратно пропорционально емкостям.

При одинаковой емкости:

Т. о. общая емкость конденсаторов будет меньше емкости наименьшего конденсатора.

Такое соединение применяют, когда требуется получить емкость меньшую, чем емкости имеющихся конденсаторов и когда напряжение сети больше, чем допустимое напряжение отдельных конденсаторов.

2. Параллельное

Такое соединение применяют, когда нужно получить емкость большую, чем емкость отдельного конденсатора.

3. Смешанное

Его применяют, когда нужно совместить достоинства последова-тельного и параллельного соединений.

Задача

Дано:

Электрическая цепь постоянного тока

1. Эл. цепь и ее элементы

Эл. цепью называют совокупность устройств, предназначенных для прохождения тока.

Пр– предохранитель Rн– сопротивление нагрузки. Любая цепь состоит из: источника эл. энергии (батарея, аккумулятор, генератор), соединительных проводов, коммутационных приборов и аппаратов (выключатели, рубильники), измерительных приборов,

защитных устройств, потребителя энергии.

2. Эл. ток и плотность тока

Направленное движение эл. зарядов называют электрическим током. В металлах этот ток называетсятоком проводимости.В диэлектриках в эл. поле происходит поляризация зарядов и такой ток называюттоком поляризации.

В электролитах происходит движение зарядов, переносимых частицами вещества. Такой ток называется током переноса.

Электрический ток бывает постоянным и переменным.

Постоянный ток с течением времени не изменяется ни по величине, ни по направлению.

Переменный токизменяется как по величине, так и по направлению.

постоянный ток	переменный ток

Если ток изменяется по величине, но не изменяется по направлению, то такой ток называется пульсирующим.

пульсирующий ток

Мерой тока служит сила тока, которая определяется количеством заряда, проходящего через поперечное сечение проводника в 1 секунду, т.е.:

сила тока для переменного тока

i - мгновенное значение тока.

За направление тока принимают направление, в котором движутся положительно заряженные частицы, или направление, противоположное движению электронов.

Отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника называют плотностью тока:

Это величина векторная. Вектора направлен по нормали к площади поперечного сечения.

Если ток протекает через проводник с различным сечением, то плотность тока обратно пропорциональна его сечению, т.к. на всех участках одинаков: