“Kondenzatori. Električni kapacitet »

Svrha: Stvoriti predodžbu o kondenzatoru, o električnom kapacitetu kondenzatora, uvesti mjernu jedinicu električnog kapaciteta, razmotriti ovisnost kapaciteta kondenzatora o njegovom geometrijskom dizajnu.

1 . Coulombov zakon: 2. Karakteristika sile polja je... 3. Intenzitet se može pronaći pomoću formule: 4. Jakost polja točkastog naboja: 5. Jakost polja ravnine: 6. Uzima se smjer jakosti... 7. Energetska karakteristika polja je... 8. Dajte karakteristiku Ponovimo...

Kondenzator se sastoji od dva vodiča odvojena slojem dielektrika, čija je debljina mala u usporedbi s veličinom vodiča. Kondenzator

Označavanje kondenzatora u električnoj shemi. - + + + + + - - - - E - q + q

Ako dva vodiča međusobno izolirana dobiju naboje q 1 i q 2, tada između njih nastaje određena razlika potencijala Δφ, ovisno o veličini naboja i geometriji vodiča. Razlika potencijala Δφ između dviju točaka u električnom polju često se naziva napon i simbolizirana je slovom U. Od najvećeg praktičnog interesa je slučaj kada su naboji vodiča identični po veličini i suprotnog predznaka: q 1 = – q 2 = q. U ovom slučaju možemo uvesti pojam električnog kapaciteta.

Električni kapacitet kondenzatora jednak je gdje je q naboj pozitivne ploče, U napon između ploča. Električni kapacitet kondenzatora ovisi o njegovom geometrijskom dizajnu i električnoj permitivnosti dielektrika koji ga ispunjava i ne ovisi o naboju ploča.

Prema principu superpozicije, jakost polja koju stvaraju obje ploče jednaka je zbroju jakosti i polja svake od ploča:

Izvan ploča, vektori i usmjereni su u različitim smjerovima, pa je stoga E = 0. Površinska gustoća naboja σ ploča jednaka je q / S, gdje je q naboj, a S površina svake ploče. Razlika potencijala Δφ između ploča u jednoličnom električnom polju jednaka je Ed, gdje je d udaljenost između ploča. Iz ovih odnosa možemo dobiti formulu za električni kapacitet ravnog kondenzatora, gdje je ε o =8,85·10 -12 F/m električna konstanta.

Dakle, električni kapacitet ravnog kondenzatora izravno je proporcionalan površini ploča (ploča) i obrnuto proporcionalan udaljenosti između njih. Ako je prostor između ploča ispunjen dielektrikom, električni kapacitet kondenzatora se povećava za ε puta:

Kondenzatori se mogu međusobno spajati u kondenzatorske baterije. Pri paralelnom spoju kondenzatora (slika br. 3) naponi na kondenzatorima su isti: U 1 = U 2 = U, a naboji su jednaki q 1 = C 1 U i q 2 = C 2 U. Takav se sustav može smatrati jednim kondenzatorom električnog kapaciteta C, nabijenim nabojem q = q 1 + q 2 pri naponu između ploča jednakom U. iz čega slijedi

Dakle, kada su spojeni paralelno, električni kapaciteti se zbrajaju. Paralelni spoj kondenzatora. C = C 1 + C 2. Serijski spoj kondenzatora. .

Kada su spojeni u seriju (slika 4), naboji oba kondenzatora su isti: q 1 = q 2 = q, a naponi na njima su jednaki i Takav sustav se može smatrati jednim kondenzatorom nabijenim nabojem q pri napon između ploča U = U 1 + U 2. Stoga,

Vrste kondenzatora

Primjena kondenzatora Vrste kondenzatora: - zračni, - papirni, - tinjac, - elektrostatički. Svrha: Akumulirati naboj ili energiju na kratko vrijeme za brzu promjenu potencijala. Nemojte propuštati istosmjernu struju. U radiotehnici - oscilatorni krug, ispravljač. Primjena u fotografskoj opremi.

Promjenjivi kondenzatori sa zračnim ili čvrstim dielektrikom Često se koriste promjenjivi kondenzatori sa zračnim ili čvrstim dielektrikom. Sastoje se od dva sustava međusobno izoliranih metalnih ploča. Jedan sustav ploča je stacionaran, drugi se može okretati oko osi. Rotacijom pokretnog sustava glatko se mijenja kapacitivnost kondenzatora.

Prikvačeno3Zie. Za što se koriste kondenzatori? Kako radi kondenzator? Zašto je prostor između ploča kondenzatora ispunjen dielektrikom? Koliki je električni kapacitet nabijenog kondenzatora? O čemu ovisi električni kapacitet? Konsolidacija.

Razmak ploča četvrtastog ravnog kondenzatora stranice 20 cm iznosi 1 mm. Kolika je razlika potencijala između ploča ako je naboj kondenzatora 2 nC. zadatak

: Riješenje:

Sažetak lekcije: Što ste novog ili zanimljivog danas naučili u razredu? Što ste studirali?

Domaća zadaća: § 99, 100 pr. 18

MAOU Gimnazija br.1

Prezentacija o fizici u 10. razredu

"kondenzatori"

Učiteljica fizike

I kvalifikacijska kategorija

Belogorsk, Amurska oblast

Elena Nikolaevna Klimenko Učiteljica fizike Prezentacija na temu "Leće" 11. razred Gradska obrazovna ustanova Srednja škola s produbljenim proučavanjem pojedinih predmeta br. 1 Belogorsk, Amurska oblast

KONDENZATOR – dva vodiča (ploče) odvojena slojem dielektrika, čija je debljina mala u odnosu na veličinu vodiča.

S- električni kapacitet (sposobnost dvaju vodiča da akumuliraju električni naboj).

C=q/U q- naplatiti, U- napon

U SI se električni kapacitet mjeri u F (farad), 1F = 1 C/V

Kapacitet kondenzatora ovisi iz:

• razmak između ploča –d(m),
• površina ploče –S(m),
• ovisno o vrsti dielektrika – ε (dielektrična konstanta medija).

C = εέS/d

έ – električna konstanta

Prema vrsti dielektrika, kondenzatori se dijele na:

• Vakuum
• plinoviti
• Tekućina
• Staklo
• tinjac
• Keramika
• Papir
• elektrolitički
• Oksidni poluvodič

Metode spajanja kondenzatora:

• sekvencijalno

2) paralelan

Kondenzatori se razlikuju po mogućnosti promjene kapaciteta :

• trajni kondenzatori - kapacitet se ne mijenja
• promjenjivi kondenzatori - kapacitet se mijenja tijekom rada opreme
• Trimer kondenzatori – kapacitet se mijenja tijekom jednokratnog ili povremenog podešavanja i ne mijenja se tijekom rada opreme

Energija nabijenog kondenzatora određuje se formulom:

Si: [W] = J

Ime

Kapacitet

Ravni kondenzator

Shema

Cilindrični kondenzator

Kuglasti kondenzator

Primjena kondenzatora :

• Kondenzatori (zajedno sa induktori i/ili otpornici) koriste se za konstruiranje raznih krugova sa svojstvima ovisnim o frekvenciji, posebno, filteri, lanci Povratne informacije , oscilatorni krugovi i tako dalje.
• Kada se kondenzator brzo isprazni, može se dobiti impuls velike snage, na primjer, u foto bljeskalice , elektromagnetski akceleratori , optički pumpani pulsni laseri , Marxovi generatori, (GIN; GIT) , generatori Cockcroft-Walton i tako dalje.
• Budući da je kondenzator sposoban zadržati naboj dulje vrijeme, može se koristiti kao element memorija ili uređaji za skladištenje električne energije.
• Mjerač razine tekućine. Nevodljiva tekućina ispunjava prostor između ploča kondenzatora, a kapacitet kondenzatora varira ovisno o razini
• Mjerni pretvarač (MT) vlažnosti zraka, drvo (promjena sastava dielektrika dovodi do promjene kapacitivnosti).
• Kondenzatori mogu akumulirati veliki naboj i stvoriti visoki napon na pločama, koji se koristi za ubrzanje nabijene čestice ili za stvaranje kratkoročnih moćnih električna pražnjenja

Izvori literature:

1.Priručnik iz fizike. H. Kuhling., Moskva “Mir”, 1983.

2. Udžbenik fizike 10. razreda G.Ya.Myakishev. , B. B. Bukhovtsev., N. N. Sotsky. 2004.

“Fizika kondenzatora” - Vrste kondenzatora. - Papirni kondenzator - tinjac kondenzator elektrolitski kondenzator. Zračni kondenzator. Spojevi kondenzatora. - Kondenzator zraka. Definicija kondenzatora. Prilikom spajanja elektrolitskog kondenzatora potrebno je poštivati ​​polaritet. Namjena kondenzatora.

“Korištenje kondenzatora” - Eksperimenti s kondenzatorom. Kondenzator se koristi u krugovima paljenja. Energetske formule. Primjena kondenzatora. Značajke uporabe kondenzatora. Kondenzator se koristi u medicini. Svjetiljke sa žaruljama za pražnjenje. Kapacitivna tipkovnica. Kondenzator. Mobiteli. Koristi se u telefoniji i telegrafiji.

"Električni kapacitet i kondenzatori" - Na tipkovnici računala. Promjenjivi kondenzator. Spajanje kondenzatora. Električni kapacitet. Dosljedan. svjetiljke. Dijagrami spajanja kondenzatora. Oznaka na električnim shemama: Kondenzatori. Električni kapacitet ravnog kondenzatora. Cijelo električno polje je koncentrirano unutar kondenzatora.

“Korištenje kondenzatora” - Za potonje baterije, vrijeme regeneracije je fundamentalno važno. Polimerni kondenzatori s čvrstim elektrolitom na čipsetu. Dijagram telefonske bubice. Krug strujnog ispravljača. Kondenzator CTEALTG STC - 1001. Kondenzatorski mikrofon. Uspješna udruga je na web stranici Sciencentral. Studijski kondenzatorski usmjereni mikrofon za široku primjenu.

“Kondenzator” - Kapacitet kondenzatora. Omjer naboja. Energija kondenzatora. Promjenjivi kondenzator. Papirni kondenzator. Kvadrat. Kondenzator. Primjena kondenzatora. Sat fizike u 9. razredu

Općinska autonomna obrazovna ustanova

"Licej br. 7" Berdsk

Kondenzatori

8. razred

Učiteljica fizike

I.V.Toropchina

Kondenzator

Kondenzator- Ovo je uređaj dizajniran za akumuliranje električnog naboja i energije električnog polja.

Kondenzator

Kondenzator predstavlja dva

vodič (ploča), odvojen slojem

dielektrik, čija je debljina mala

u usporedbi s veličinom vodiča.

Cjelokupno električno polje je koncentrirano unutar kondenzatora i jednoliko je.

Naboj kondenzatora je apsolutna vrijednost naboja na jednoj od ploča kondenzatora.

- prema vrsti dielektrika : zrak,

tinjac, keramika,

elektrolitički. - prema obliku obloga : ravan,

sferičan, cilindričan. - prema veličini kapaciteta:

konstante, varijable.

• Ovisno o namjeni, kondenzatori imaju različite izvedbe.

• Konvencionalni kondenzator od tehničkog papira sastoji se od dvije trake aluminijske folije, izolirane jedna od druge i od metalnog kućišta papirnatim trakama impregniranim parafinom. Trake i vrpce čvrsto smotane u malu vrećicu

Promjenjivi kondenzatori

Oznaka kondenzatora

Fiksni kondenzator

Promjenjivi kondenzator

Električni kapacitet

Naziva se fizička veličina koja karakterizira sposobnost dvaju vodiča da akumuliraju električni naboj električni kapacitet ili kapacitivnost.

Kada se naboj poveća za 2, 3, 4 puta, odnosno za 2, 3, 4

očitanja elektrometra će se povećati puta, tj. povećat će se

napon između ploča kondenzatora.

Omjer naboja i napona će ostati

trajno:

Kapacitet kondenzatora

• Količina mjerena omjerom naboja ( q) jednu od ploča kondenzatora na napon ( U) između ploča zove se električni kapacitet kondenzatora .
• Električni kapacitet kondenzatora izračunava se po formuli:

C=q/U

Jedinice električnog kapaciteta

Električni kapacitet se mjeri u faradima (F)

[ S ] = 1F (farad)

Električni kapacitet dva vodiča je numerički

jednak je jedan if, kada im prenosi naboje

+1 C i -1 C postoji razlika među njima

potencijali 1V

1F = 1Kl/V

Jedinice električnog kapaciteta

1 µF (mikrofarad) = 10 -6 F

1 nF (nanofarad)=10 -9 F

1 pF (pikofarad) = 10 -12 F

• Što je veća površina ploča, to je veći kapacitet kondenzatora.
• Kako se udaljenost između ploča kondenzatora smanjuje, a naboj ostaje konstantan, kapacitet kondenzatora raste.
• Kada se doda dielektrik, povećava se kapacitet kondenzatora.

Kapacitet kondenzatora ovisi o površini ploča, udaljenosti između ploča i svojstvima dodanog dielektrika.

Električni kapacitet

iz geometrijskog

veličine vodiča

Ovisi

na oblik vodiča i

njihov relativni položaj

na električna svojstva

okruženje između vodiča

Energija kondenzatora

• Da bi se napunio kondenzator, potrebno je odvojiti pozitivne i negativne naboje. U skladu sa zakonom održanja energije, izvršeni rad A jednak je energiji kondenzatora E, tj.

A = E,

gdje je E energija kondenzatora.

• Rad električnog polja kondenzatora može se pronaći pomoću formule: A = qU cp ,

gdje si oženiti se je prosječna vrijednost napona.

U oženiti se = U/2; tada je A = qU oženiti se = qU/2, budući da je q = CU, tada je A = CU 2 /2.

• Energija kondenzatora kapaciteta C jednaka je:

W=CU 2 /2

• Kondenzatori mogu dugo skladištiti energiju, a kada se isprazne, oslobađaju je gotovo trenutno.
• Sposobnost kondenzatora da akumulira i brzo otpušta električnu energiju naširoko se koristi u električnim i elektroničkim uređajima, medicinskoj opremi (rendgenska oprema, uređaji za elektroterapiju), u proizvodnji dozimetara i zračnoj fotografiji.

• Bljeskalica napaja se električnom strujom pražnjenja kondenzatora.
• Cijevi za odvod plina svijetli kada se baterija kondenzatora isprazni.
• Radiotehnika .

Prvi kondenzator izumio je 1745. njemački pravnik i znanstvenik Ewald Jurgen von Kleistom

Prvi kondenzator: jedan poklopac je živa, drugi poklopac je ruka eksperimentatora koja drži staklenku.

• Gotovo isti eksperiment i gotovo u isto vrijeme izveo je u nizozemskom gradu Leidenu sveučilišni profesor Pieter van Musschenbroek.
• Nakon što je napunio vodu i uzeo teglu u jednu ruku, drugom rukom je dotakao metalnu šipku koja je služila za dovod naboja u vodu. Istodobno je Muschenbroek osjetio tako jak udarac u ruke, ramena i prsa da je izgubio svijest, a trebalo mu je dva dana da dođe k sebi.
• Van Musschenbroeckov eksperiment postao je vrlo poznat, pa je kondenzator postao poznat kao "Leydenova staklenka".

Domaća zadaća

§ 54, Vježba 38