Лекция 26-2 (продължение)
Ако две изолирани един от друг, за да информира проводници заплаща Q1 и Q2. че между тях има някои разлика Δφ капацитети в зависимост от заряда и геометрията на проводниците.
Δφ потенциална разлика между две точки в електрическо поле е често по-нататък напрежението и обозначени с буквата У. на
Най-голямото практически интерес е случаят, когато проводници обвиненията равни по големина и противоположни по знак: q1 = - q2 = р. В този случай е възможно да се въведе концепцията за електрически капацитет.
Електрическа мощност (капацитет) provodnikovnazyvaetsya физична величина, характеризираща способността на проводник или система от проводници натрупват електрически заряд.
Електрически капацитет е съотношението заряд Q на един от проводниците в потенциалната разлика Δφ между тях:
В SI единици, наречени farads електрическа мощност [F]:
Големината на електрическия капацитет зависи от формата и размерите на проводниците и диелектрични свойства. разделяне на проводниците.
Съществуват конфигурация на проводници, в който се концентрират електрическо поле (локализирани) само в определени региони на пространство. Такива системи се наричат кондензатори. и проводниците, които съставляват кондензатор, наречени плаки.
Най-простият кондензатор - плоча кондензатор - система от две плоски електропроводими пластини, разположени успоредно една на друга в малък в сравнение с размера и разстоянието на плаките разделени от диелектричен слой.
равнина кондензатор електрическо поле е локализиран предимно между плочите; Въпреки това, в близост до краищата на плочи и в околните също се появява сравнително слабо електрическо поле, което се нарича поле разсейване.
Редица проблеми могат да бъдат приблизително пренебрегвана област разсейване и предположи, че електрическото поле се концентрира напълно плосък кондензатор между неговите електроди.
Идеализирано представяне на областта на равнина кондензатор.
Това поле не притежава свойствата на потенциала.
Kondensatorapryamo електрически капацитет пропорционална на площта на плоски плочи (електроди) и обратно пропорционално между тях на разстояние.
Ако пространството между плочите е запълнена с диелектричен. електрически капацитет на увеличенията кондензатор епсилон пъти:
Примери на кондензатор плочи с различна конфигурация, могат да бъдат сферични и цилиндрични кондензатори.
Сферични кондензатор - система от два концентрични проводими сфери на радиусите R1 и R2.
Цилиндрични кондензатор - система от два коаксиални цилиндъра проводими на радиусите R1 и R2 и дължина L.
Капацитетът на тези кондензатори пълни с диелектрик с диелектрична константа д, изразена чрез формулите:
За даден капацитет стойност кондензатори са свързани помежду си, за да образуват кондензатор банка.
1) Успоредно soedineniikondensatorovsoedinyayutsya на като зареден електрод.
Такава система може да се разглежда като един кондензатор С електрическа мощност зарежда заряд Q = Q1 + Q2 между електродите на напрежение, равно на или U. следва С = С1 + С2
Така се формира електрически капацитет в паралелно свързване.
2) В серия връзка kondensatorovsoedinyayut противоположно зареден електрод
Такси двете кондензатори са равни q1 = q2 = Q, те са и напрежение
Такава система може да се счита като един кондензатор се зарежда с р заряд при напрежение между електродите U = U1 + U2.
В серия свързване на кондензатори състои реципрочни контейнери.
Формули за паралелни и последователни връзки остават валидни за произволен брой кондензатори, свързани с акумулатора.
Т.е. в случай на н кондензатори с еднаква капацитет Капацитет на батерията C
паралелно свързване Sobsch = пС
серия връзка Sobsch = C / N
Ако плочите на зареден кондензатор за закриване на метал проводник, електрическия ток преминава през веригата, светлините на крушка нагоре и остава да свети до толкова дълго, колкото е изпразван. Така че, зареден кондензатор се състои от захранване.
Енергията на зареден кондензатор е равна на външните сили, които трябва да бъдат изразходвани за зареждане на кондензатор.
Процесът на зареждане на кондензатора може да бъде представена като последователно прехвърляне на достатъчно малки порции Δq> 0 акция една плоча към другия:
В този случай, една плоча се постепенно зареждане положителен заряд, а другата - отрицателен. Тъй като всяка част се прехвърля в среда, където има вече върху плочите на определена такса в. и има определен потенциал разлика между тях
при прехвърляне всяка партида Δq външни сили трябва да вършат работа
Ние кондензатор С енергията на зарежда заряд капацитет Q на. Тя може да се намери чрез интегриране на този израз от 0 до Q:
Формулата експресиращи енергията на зарежда кондензатор, може да бъде пренаписана в друга еквивалентна форма, ако се използва съотношение р = CU.
Ние електрическа енергия трябва да се разглежда като потенциална енергия се съхранява в зарежда кондензатор.
Според съвременните концепции, електрическата енергия на кондензатор е локализиран в пространството между кондензаторни плочи, което е, в електрическо поле. Ето защо, тя се нарича електрическо поле енергия.