Конденсаторы. Электрическая емкость

Содержание

Слайд 2

Если потенциал поверхности шара то Cшар. = 4 πεε0R Если ε

Если потенциал поверхности шара
то
Cшар. = 4 πεε0R
Если ε =

1 (воздух, вакуум) и R = R земли, то
CЗ = 7·10 –4 Ф или 700 мкФ.
Чаще на практике используют и более мелкие единицы: 1 нФ (нанофарада) = 10 –9 Ф и 1 пкФ (пикофарада) = 10 –12 Ф.
Конденсатор – устройство для накопления электрического заряда.
Слайд 3

Электростатическое поле будет сосредоточено внутри конденсатора между обкладками. Конденсаторы бывают плоские,

Электростатическое поле будет сосредоточено внутри конденсатора между обкладками.
Конденсаторы бывают плоские, цилиндрические

и сферические.
Заряды на обкладках противоположны по знаку, но одинаковы по величине.
Емкость конденсатора:
Слайд 4

Найдем формулу для емкости плоского конденсатора. Напряженность между обкладками равна ,

Найдем формулу для емкости плоского конденсатора.
Напряженность между обкладками равна
,
где:

S – площадь пластин (обкладок); q – заряд конденсатора
отсюда
ε – диэлектрическая проницаемость диэлектрика между обкладками.
Диэлектрическая проницаемость вещества очень сильно влияет на емкость конденсатора.

.

Слайд 5

Соединение конденсаторов Емкостные батареи – комбинации параллельных и последовательных соединений конденсаторов.

Соединение конденсаторов

Емкостные батареи – комбинации параллельных и последовательных соединений конденсаторов.
1) Параллельное

соединение

Общим является напряжение U
Суммарный заряд:
q = q1 + q2 = U(C1 + C2)

Результирующая емкость:

Слайд 6

Сравните с параллельным соединением сопротивлений R: Таким образом, при параллельном соединении

Сравните с параллельным соединением сопротивлений R:
Таким образом, при параллельном соединении конденсаторов

их емкости складываются.
2) Последовательное соединение :
Общим является заряд q

R = R1 + R2

Слайд 7

Расчет емкостей различных конденсаторов Емкость плоского конденсатора. где d = x2

Расчет емкостей различных конденсаторов

Емкость плоского конденсатора.


где d = x2 – x1

– расстояние между пластинами.
Так как заряд , то

,

Слайд 8

2. Емкость цилиндрического конденсатора. Разность потенциалов между обкладками цилиндрического конденсатора где

2. Емкость цилиндрического конденсатора.
Разность потенциалов между обкладками цилиндрического конденсатора
где τ

– линейная плотность заряда, R1 и R2 – радиусы цилиндрических обкладок.
q = τ l, (l – длина конденсатора)
Слайд 9

Понятно, что зазор между обкладками мал: d = R2 – R1,

Понятно, что зазор между обкладками мал: d = R2 – R1,

то есть d << R1, тогда
3. Емкость сферического конденсатора.
Это разность потенциалов между обкладками конденсатора, где R1 и R2 – радиусы
Слайд 10

В сферическом конденсаторе R1 ≈ R2; S = 4πR2; R2 –

В сферическом конденсаторе R1 ≈ R2; S = 4πR2; R2 –

R1 = d – расстояние между обкладками. Тогда
Таким образом, емкость сферического конденсатора

что совпадает с емкостями плоского и цилиндрического конденсаторов.