Электрическая ёмкость, конденсаторы



 

Электрическая ёмкость

В электротехнике применяют устройства, предназначенные для создания

электрического поля и хранения его энергии - конденсаторы. Электрическое поле

между обкладками конденсатора создаётся вследствие разделения зарядов в

процессе переориентации электрических  диполей диэлектрика вдоль

электромагнитного поля.

Устройства, обладающие свойством накапливать на своих обкладках электрические

заряды, равные по величине и противоположные по знаку, называются

Конденсаторами.

Электрическая ёмкость между двумя проводниками (пластинами конденсатора) -

величина, равная отношению электрического заряда одного проводника к разности

потенциалов между ними:

                                               

где: С - Электрическая ёмкость конденсатора (Ф)

        Q - электрический заряд одной из пластин (Кл)

        U - разность потенциалов между пластинами (В)

 

Ёмкость конденсатора определяется его геометрическими характеристиками и относительной диэлектрической проницаемостью диэлектрика, помещенного между пластинами. Например:

емкость плоского конденсатора С =  , ёмкость цилиндрического конденсатора С =

где: S        - площадь одной пластины 2)

  d    - расстояние между пластинами (м)

  l    - высота цилиндра (м)

   R1      - радиус внутренней обкладки (м)

  R2    - радиус внешней обкладки (м)

 - электрическая постоянная и относительная диэлектрическая проницаемость.
На практике используют следующие единицы ёмкости: пФ= 10 12 Ф , нФ= 10 9 Ф , мкФ= 10 6 Ф

Способы соединения конденсаторов

1) Если начало следующего элемента соединено с концом предыдущего, а ток один
и тот же, такое соединение называется последовательным.

При этом напряжения на конденсаторах различны:
                       U1=Q1\C1; U2=Q2\C2 ; U3=Q3\C3                 А общее напряжение определяется по формуле:

                                      U=U1+U2+U3                                                                Заряд всей группы и каждого конденсатора один и тот же:
                                       Q1=Q2=Q3

Эквивалентная (общая) ёмкость всей цепи определяется по следующей формуле:

               

где: Сэ    - эквивалентная ёмкость (Ф)

     С1,С2,Сз - ёмкости отдельных конденсаторов (Ф)

 

 

2) Если начала и концы элементов соединены в общие точки и напряжение на всех
элементах одинаково, такое соединение называется параллельным.

              При этом заряды конденсаторов различны:

                       Q1=UC1 ; Q2=UC2 ; Q3=UC3 

              А общий заряд определяется по формуле:

                              Q = Q1+Q2+Q3                                                                                                                                                   
              Напряжение на всех конденсаторах одинаково:

                                      U1 = U2 = U3

 

 

Эквивалентная ( общая ) ёмкость равна сумме ёмкостей отдельных конденсаторов и
определяется по формуле:

                                      Сэ = С1+С2+С3

 


где: Сэ      - эквивалентная ёмкость (Ф)

     С1,С2,Сз - ёмкости отдельных конденсаторов (Ф)

 

 

Согласны ли вы с утверждениями:

 

1. Электрическое поле между обкладками конденсатора создаётся вследствие разделения зарядов в
  процессе переориентации электрических диполей вдоль электромагнитного поля.

2. Устройства, обладающие свойством накапливать на своих обкладках электрические заряды, равные
  по величине и одинаковые по знаку, называются конденсаторами.

3. Электрическая ёмкость между двумя пластинами конденсатора - величина, равная отношению
  электрического заряда одного проводника к разности потенциалов между ними.

4. Ёмкость конденсатора определяется его геометрическими характеристиками и относительной
  диэлектрической проницаемостью диэлектрика, помещенного между пластинами.

5. Если ток, протекающий через конденсаторы, один и тот же, такое соединение конденсаторов можно
  назвать последовательным.

6. При последовательном соединении напряжения и заряды конденсаторов различны.

7. При последовательном соединении эквивалентная ( общая ) ёмкость равна сумме ёмкостей
  отдельных конденсаторов.

8. Если напряжение на всех элементах участка цепи одинаково, такое соединение можно назвать
  параллельным.

9. При параллельном соединении конденсаторов общий заряд определяется как разность зарядов всех
  конденсаторов.

10. Эквивалентная ёмкость при параллельном соединении конденсаторов определяется как сумма
  величин, обратных их ёмкостям.

 


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 344; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!