Djvu-Student.narod.ru » Шпоры. Скачать бесплатно шпоры » Физика. Шпоры по физике » Конденсаторы. Типы конденсаторов.
 

Конденсаторы. Типы конденсаторов.

Конденсатор - устройство позволяющие получать стабильное значение емкости независящее от окружения.
Создание закрытого поля не влияющего на металлич. предметы достигается за счет двух металлич. разноимен. заряж. электродов.
В зависемости от формы обкладок различают плоские , цилиндрические , сферические конденсаторы.
Расчет емкости конденс. разл. типов.
1)
Дано: = - ,
 , S , d
C - ?
C=q/ уедин. проводника
Для конденс.
1) С= q/ =q/U
 =U - напряжние
С=S/Ed=S/[(/0)d]=
=0S/d 2)

Цилиндрич. конденсатор.

R1 , R2 ,  ,
q= -q
-
C - ?
Воспользуемся 1)
R2
С=/(Edr) E=/20r
R1
Напряженность поля произвольной точки располож. между цилиндрами на расст. r от оси определяется только зарядами на внутреннем цилиндре (см. теор. Гаусса). Аналогично для тонкой нити.
R2
С=/((/20r)dr=
R1
=/( /20ln R2/R1)]
3) C=/( /20ln R2/R1)]
емкость цилиндрич. конденс.

Сферич. конденсатор.
Сферич. конденс. - две концентрические сферы определ. радиуса.

Дано: , R1 , R2
q= -q
C - ?
Использ. 1) R2
С=q/= q/=q/(Edr)=
R2 R1
=q/((q/40r2)dr)
R1

C=q/((q/40)(1/R1 - 1/R2))
C=40R1R2/(R2 - R1)
Для всех видов конденс. видно что емкость зависит от параметров электродов. Всегда с помещением диэлектрика между электродов емкость увелич.

Соединение конденсаторов.
Батареи конденсаторов.
Конденсаторы часто приходится соединять вместе. Часто возник. необходимость соед. их в батареи (когда нужно иметь другую емкость).
1) Последовательное соед. - соед. при котор. отрицательные электроды соед. с полож.

У последовательно соед. Конденсаторов заряды всех обкладок равны по модулю , а разность потенциалов на зажимах батареи
n
 =i
i=1
Для любого из рассматриваемых конденс. i=Q/Ci
С другой стороны ,
n
 =Q/C=Q(1/Ci)
i=1
Откуда
n
1/C=1/Ci
i=1
2) Параллельное соед. - соед. при котор. соедин. между собой обкладки одного знака.

n
С=Ci
i=1
У параллел. соед. конденсоторов разность потенциалов на обкладках конденсаторов одинакова и равна а -b. Если емкости конденсаторов С1 ,С2, ..., С3 то их заряды равны Q1=C1(а -b)
Q2=C2(а -b)
а заряд батареи конденсаторов
n
Q=Qi=(C1+C2+...+Cn)
i=1
(а -b)
Полная емкость батареи

n
С=Q/(а -b)=Ci
i=1

Энергия заряженного проводника и конденсатора.
Рассм. уедин. проводник произв. формы. Проведем зарядку этого проводника , при этом подсчитаем работу внеш. сил. Пусть при перенесении dq из , проводник приобрел потенциал . Элементар. работа dA=dq.
Допустим зарядили до Q .
С=q/ =q/C
Вся работа совершаемая при зарядке проводника до Q равна.
1) A=Q2/2C 2) A=C2/2
3) A=Q/2
В окружающем пространстве после зарядки проводника возникло электростатическое поле, значит работа при зарядке проводника расходуется на создание поля. Значит работа переходит полностью в энергию электроста-тич. поля.
Wэл=1) или 2) или 3)
Из 1) , 2) ,3) не следует ответа что энерг. Wn локализована в самом поле поскольку в формуле стоят параметры заряж. проводника.

Рассм. зарядку конденсатора состоящего из двух обкладок
Первый путь - dq перенос. из  на одну из обкладок , тогда на второй обкладке возникнет .
Второй путь - элементарн. заряд dq перенести из одной обкладки на вторую.
Независимо от способа формулы 1) , 2) , 3) справедливы (только  изменяется на).
Энергия электростатического поля.
Объемная плотность энергии.
Носителем энергии явл. само поле.
Для подтверждения этой идеи возьмем формулу 1).
Wэл=Q2/2C применим ее к плоск. конденсатору. (параметры известны).
Wэл=2S2d/20S=(2/20)Sd=
=(02/2(0)2)V
1) Wэл=(0E2/2)V
Из 1) следует что носителем энергии явл. поле с напряженностью Е.
Из 1) следует что все стоящее перед объемом - это объемная плотность энерг. электростатического поля.
2) эл=(0E2/2)
2') эл=DE/2
В физике доказывается что 2) и 2') можно применять и для неоднородного поля, для котор. полная энерг. может быть вычесленна по формуле

3) Wэл=элdV
v
 
Найти реферат, курсовые работы, доклад или диплом в интернете достаточно просто. Титульный лист реферата оформляется по госту и их бесплатно полным полно. Такие сайты как 5 баллов, allbest, bestreferat, bestreferat.ru просто кишат курсовыми и дипломами, скачать бесплатно без смс и прочей рекламы. Реферати українською (украина) и русский язык (россия) - культура человека похожа, основные проблемы у народов, а мы одни. Удачи в поисках!
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Hosted by uCoz