|
Взаимная электроемкость. КонденсаторыПусть вблизи заряженного проводника А находятся незаряженные проводники или диэлектрики. Под действием поля
Для того, чтобы поле, создаваемое заряженными обкладками, было полностью сосредоточено внутри конденсатора, обкладки должны быть в виде двух близко расположенных пластин, или коаксиальных цилиндров, или концентрических сфер. Соответственно конденсаторы называются плоскими, цилиндрическими или сферическими. Разность потенциалов между обкладками пропорциональна абсолютной величине заряда обкладки. Поэтому отношение Разность потенциалов плоского конденсатора равна Для получения устройств различной электроемкости конденсаторы соединяют параллельно и последовательно. Параллельное соединение конденсаторов (Рис. 1. 26). В данном случае, так как соединенные провода-проводники имеют один и тот же потенциал, то разность потенциалов на обкладках всех конденсаторов одинакова и равна
Заряд, запасенный всей батареей Отсюда видно, что полная емкость системы из параллельно соединенных конденсаторов Последовательное соединение конденсаторов (Рис. 1. 27). В данном случае, вследствие электростатической индукции, заряды на всех обкладок q будут равны по модулю, а общая разность потенциалов складывается из разностей на отдельных конденсаторах
При последовательном соединении конденсаторов обратная величина результирующей емкости равна сумме обратных величин емкостей всех конденсаторов. 1.9 Энергия плоского конденсатора, энергия электростатического поля. Энергия заряженного проводника численно равна работе, которую должны совершить внешние силы для его зарядки W=A. При перенесении заряда dq из бесконечности на проводник совершается работа dA против сил электростатического поля (по преодолению кулоновских сил отталкивания между одноименными зарядами): dA=jdq=Cjdj. Чтобы зарядить тело от нулевого потенциала до потенциала j, потребуется работа Выражение Увеличение потенциала j проводника при его зарядке сопровождается усилением электростатического поля, возрастает напряженность поля где Dj - разность потенциалов его обкладок. Подставим в эту формулу выражения для емкости плоского конденсатора Отсюда следует, что собственная энергия заряженного плоского конденсатора пропорциональна V объему его поля и напряженности
1.10 Проводники и диэлектрики во внешнем электростатическом поле. Термин «диэлектрик» впервые был введен М.Фарадеем. К диэлектрикам относятся, в первую очередь, электроизолирующие материалы. Однако, многие полупроводники тоже обладают диэлектрическими свойствами. Электроизолирующие материалы препятствуют рассеянию в пространстве энергии электрического тока. Они играют решающую роль в конструировании электрических приборов, аппаратов, линий передачи электроэнергии. Это приводит к необходимости детального изучения процессов, происходящих в диэлектрике под воздействием электрического поля: поляризации, проводимости, электрической прочности и др. Изолирующими материалами могут быть газы, жидкости и твердые тела. Число газообразных диэлектриков невелико и наибольшее значение из них имеет воздух. Среди жидких диэлектриков главное место по масштабу применения принадлежит трансформаторному маслу, получаемому переработкой нефти. Группа твердых изоляторов самая многочисленная - это смолы (искусственные и натуральные), растительные волокнистые материалы (из которых вырабатываются ткани, картон, бумага), керамика, искусственные синтетические материалы. Сегнетоэлектрики.
Сегнетоэлектриками называются кристаллические диэлектрики, у которых в отсутствие внешнего электрического поля возникает самопроизвольная ориентация дипольных электрических моментов составляющих его частиц.
Примеры:сегнетова сольNaKC4H4O6·4H2O;титанат бария BaTiO3
Температура, выше которой исчезают сегнетоэлектрические свойстваr — точка r Кюри. Для сегнетоэлектриков связь между векторами E и P нелинейная и наблюдается явление диэлектрического гистерезиса — сохранения остаточной поляризованности при снятии внешнего поля. Пьезоэлектрики — кристаллические диэлектрики,в которых при сжатииили растяжении возникает электрическая поляризация — прямой пьезоэффект.
Обратный пьезоэффект — появление механической деформации под действием электрического поля. ![]() ![]() ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... ![]() ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... ![]() Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... ![]() Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|