Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Конденсатор – это система, состоящая из двух или более проводников, разделенных диэлектриком, и обладающих взаимной электрической емкостью, много большей емкости каждого из проводников.





 

Пластины заряженного конденсатора несут одинаковые по величине и противоположные по знаку заряды, так что силовые линии электрического поля начинаются на + заряженной

пластине и оканчиваются на – заряженной пластине. По виду конденсаторы бывают плоскими, сферическими, цилиндрическими

Плоский конденсатор

d- расстояние между пластинами

S – площадь пластин

ε – диэлектрическая проницаемость

диэлектрика между пластинами

 


Цилиндрический конденсатор

R1- радиус внешнего цилиндра

R2- радиус наружного цилиндра

h-высота цилиндров

Сферический конденсатор


R1- радиус внешней сферы

R2- радиус наружной сферы

Конденсаторы в электрических цепях.

Конденсатор не проводит постоянный ток !

(при подключении конденсатора к источнику постоянного напряжения возникает кратковременный ток, приводящий к зарядке пластин конденсатора)

С2    
С1    
С3    
Параллельное соединение конденсаторов

 

 

 

Последовательное соединение конденсаторов

С1 С2 С3    

 

Энергия заряженного проводника

Энергия заряженного проводника определяется как работа по переносу заряда из на его поверхность. Если сразу переносить весь заряд из на поверхность проводника, то работа, совершаемая против силы электрического поля будет равна нулю, поскольку заряды переносятся в отсутствии электрического поля.

Поэтому энергию заряженного проводника следует определять как работу по переносу заряда из на его поверхность отдельными малыми порциями.

Энергия заряженного конденсатора.Энергию заряженного конденсатора можно найти так же через работу по переносу заряда на его пластины отдельными малыми порциями. Основное отличие от предыдущего случая состоит в том, что в данном случае заряды переносятся не из , а с одной пластины на другую, что требует во много раз меньших затрат энергии.Поскольку работа по зарядке проводника или конденсатора связана с потенциалом, то потребуются гораздо меньшие затраты энергии для сообщения одинакового заряда пластинам конденсатора и проводнику. Отсюда следует, что взаимная емкость пластин конденсатора много больше суммарной емкости каждой из пластин в отдельности.



 

ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ. ПЛОТНОСТЬ ЭНЕРГИИ

Будем считать, что энергия заряженного конденсатора – это энергия электростатического поля, заключенного между его пластинами. Для определения энергия электростатического поля возьмем плоский конденсатор, поскольку поле между его пластинами является однородным. Выразим энергию заряженного конденсатора через основную характеристику электрического поля - напряженность поля

Работа по поляризации диэлектрика.Возьмем диэлектрик в виде куба, который состоит из неполярных молекул. Под действием поля напряженностью Е происходит смещение + и – зарядов в каждой молекуле на drk.

Возникающий при этом электрический момент молекулы pk = qk∙drk.

Работа по поляризации одной молекулы: dAk=Fk∙ drk= qk∙E∙ drk ,

но qk∙drk=dpk -это изменение электрического момента одной молекулы.

Откуда dAk=Е∙ dрk

Элементарная работа по всему объему диэлектрика:

dA V = Ʃ E∙dpi = E Ʃ dpi = E d Ʃpi = E∙ dP

Работа по поляризации диэлектрика

 

Энергия электрического поля, плотность энергии

 

 

Первое слагаемое – это энергия электрического поля

в вакууме, а второе – работа по поляризации диэлектрика

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

Лекция №14

Электрическим током называется направленное движение зарядов. За направление тока принимается направление движения + зарядов. Свойство тел пропускать электрический ток называется проводимостью. По этому признаку все тела можно условно разделить на проводники и изоляторы.

Линия тока – это линия, вдоль которой движутся заряды, участвующие в электрическом токе.

Трубка тока – трубка, боковые стенки которой образованы линиями тока.

Сила токаI – физическая величина, характеризующая скорость потока заряженных частиц, равная количеству электричества Δq, проходящему через поперечное сечение проводника за время Δt, отнесенному к этому интервалу времени: I= Dq/Dt

Плотность тока – векторная величина, связывающая силу тока с поперечным сечением проводника. Плотность тока равна количеству электричества Δq, проходящему через поперечное сечение проводника Δ S за время Δt, отнесенное к этой площадке и этому интервалу времени.


Связь силы и плотности тока

Связь плотности тока со скоростью упорядоченного движения носителей заряда Vy

 


Источники тока бывают механическими, работа которых основана на механическом трении и явлении электромагнитной индукции, химические, фотоэлектрические, тепловые..

Электроизмерительные приборы. Первоосновой всех электроизмерительных приборов

является гальванометр -высокочувствительный прибор для измерения малых электрических токов. Для измерения токов служит амперметр, который включается последовательно проводнику с током. Гальванометр превращается в амперметр путем шунтирования – параллельно гальванометру подключается шунт, имеющий малое сопротивление Rш, так что основной ток, текущий по проводнику, пропускается через шунт.

G
R
Rш
Rд
G
R

 


Для измерения напряжения служит вольтметр, который включается параллельно проводнику. Гальванометр превращается в вольтметр подключением дополнительного сопротивления большой величины Rд, чтобы обеспечить малость тока, текущего по гальванометру.

 

ЛЕКЦИЯ №15 Электрический ток

Закон Ома. При приложении напряжения к проводнику сила тока, текущего по нему, пропорциональна приложенному напряжению. Для различных проводников зависимость I(U) имеет различный наклон, откуда следует вывод: сила тока в проводнике, независимо от его проводящих свойств, пропорциональна напряжению – I=GU, где G- проводимость проводника. Однако общеупотребительной является обратная величина – сопротивление проводника R: R=1/G









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.