Электроемкость проводящей сферы
Емкость уединенного проводника сферической формы прямо пропорциональна относительной диэлектрической проницаемости среды, окружающей проводник, и радиусу проводника:
C = 4 π ε ε0 R.
(ε0 = 8.85 ∙ 10-12 Кл2 / (Н ∙ м2))
Конденсаторы
Конденсатор - это система двух близко расположенных друг к другу проводников.
Проводники, образующие конденсатор, называются его обкладками.
Между обкладками конденсатора, заряженными разноименно, образуется однородное электрическое поле.
Емкость конденсатора C равна отношению заряда q на одной из его обкладок к разности потенциалов между ними:
C = q / (φ1 − φ2),
C = q / U.
Емкость плоского конденсатора прямо пропорциональна относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика между обкладками, площади обкладок конденсатора и обратно пропорциональна расстоянию между обкладками:
C = ε ε0 S / d,
где S - площадь одной обкладки конденсатора, d - расстояние между обкладками.
По роду диэлектрика, помещенного между обкладками, конденсаторы бывают слюдяные, бумажные, воздушные, керамические и др.
Потенциальная энергия конденсатора:
WП = C U2 / 2.
Постоянный электрический ток
Электрический ток
Электрический ток - это упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов.
В металлах - свободных электронов,
в электролитах - положительных и отрицательных ионов,
в газах - положительных и отрицательных ионов и электронов
в полупроводниках - электронов и дырок.
|
|
|
Ток, обусловленный движением свободных зарядов в проводящей среде, называется током проводимости.
За направление тока в проводнике условно принимается направление движения положительных зарядов.
Сила тока
Сила тока - количественная характеристика электрического тока.
Сила постоянного тока I равна отношению заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения t,
I = q / t.
Постоянным назывется ток, величина и направление которого с течением времени не меняются.
Сила тока - склярная величина. Единица силы тока - ампер (А).
1 А - это сила тока, текущего по двум параллельным, бесконечно длинным проводникам, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга и взаимодействующих с силой 2 ∙ 10-7 Н, действующей на каждый метр их длины.
Сила тока в проводнике прямо пропорциональна концентрации носителей зарядов в нем, скорости их упорядоченного движения и площади поперечного сечения проводника.
I = e n v S,
где e = -1.6 ∙ 10-19 Кл - заряд электрона,
n = N / V - концентрация свободных электронов,
N - число электронов, прошедших через поперечное сечение проводника за время t,
V - объем проводника,
v = l / t - скорость упорядоченного движения свободных электронов по проводнику,
l - длина проводника,
S - площадь поперечного сечения проводника.
|
|
|
Плотность тока
Плотность тока j равна отношению силы тока I к площади поперечного сечения проводника S, через которую проходят заряды, создающие ток,
j = I / S.
Плотность тока - векторная величина. Вектор плотности тока в проводнике сонаправлен с вектором скорости положительных зарядов.
Единица плотности тока в СИ - ампер на метр в квадрате (А / м2).
Физический смысл А / м2: 1 А / м2 - плотность тока силой 1 А, равномерно распределенного по площади 1 м2, перпендикулярной направлению упорядоченного движения зарядов, создающих ток.
Плотность тока в проводнике прямо пропорциональна концентрации носителей зарядов и скорости их упорядоченного движения:
j = e n v.
Условия возникновения постоянного тока в проводнике:
а) наличие разности потенциалов на концах проводника
б) поддержание разности потенциалов с течением времени неизменной.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!