Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Оценка 4.7

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Оценка 4.7
Презентации учебные
ppt
физика
Взрослым
01.05.2017
Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Презентация используется на занятиях электротехники и электроники в СПО для технических специальностей в том числе и речных. Раздел в который входит презентация - Цепи постоянного тока, тема - Конденсаторы. Презентация состоит из 34 слайдов и рассчитана на 3 пары по 90 минут.
Конденсатор, его заряд и электрическая емкость.ppt

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Конденсатор, его заряд  и электрическая  емкость

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
План лекции: 1. Емкость и конденсаторы. 2. Емкость проводников. 3. Емкости различных устройств. 4. Последовательное соединение  конденсаторов. 5. Параллельное соединение конденсаторов. 6. Смешанное соединение конденсаторов.

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
в  1650  году  построил  научные  емкости  1. Емкость и конденсаторы представления  об  Современные  электрической  результатом  многолетней  работы  ученых  разных  стран.  Изучая  электростатические  явления,  немецкий  ученый  О.  Герике  первую  электростатическую (емкостную) машину. В 1745 году  изобрел  голландский  так  называемую  электрический  конденсатор  –  лейденскую  Ученые  любители  естествознания,  с  электростатическими  машинами  лейденскими  банками,  научились  соединять  банки  в  батареи  и  получать сильные электрические разряды. и  опыты  Мушенбрек  ученый  банку.  являются  проводя  и

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Впервые  принцип  действия  лейденской  банки  (конденсатора)  был  объяснен  при  помощи,  так  называемой  унитарной  теории  электричества,  созданной  в  1747  году  американским  ученым  В.  Франклином. Согласно этой теории электрические  явления  объяснялись  наличием  в  телах  единой  электрической  жидкости.  Теория  Франклина  вскоре устарела.

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
2. Емкость проводников проводник  заряженный  Уединенный  имеет  собственное  электрическое  поле.  Поверхность  такого  проводника  является  поверхностью  равного  потенциала,  поэтому  можно  говорить  о  потенциале  проводника.  Для  характеристики  зависимости  потенциала проводника от его электрического поля  применяют  емкости  проводника, или короче, емкости.  Электрическая  это  физическая  способность  величина,  заряженного  проводника  и  окружающей  его  среды  накапливать  электрическое  поле  с  его  энергией  и  массой. характеризующая  электрической  понятие  емкость  –

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Электрическое  поле  заряженного  проводника  зависит  от  его  заряда  Q.  Заряд  Q  и  потенциал  V  уединенного  заряженного  проводника  связаны  зависимостью  Q = СV, откуда С = Q / V, где С –  емкость  проводника  заряду,  приходящемуся  на  численно  равна  единицу потенциала проводника. проводника.  Емкость  Единица  емкость  –  фарад.  Фарад  –  большая  единица,  поэтому  в  практике  часто  применяют  дольные  (мкФ)  и  пикофарад (пФ), где 1 мкФ = 10­6Ф, 1 пФ = 10­12Ф  и, наоборот 1 Ф = 106 мкФ; 1 мкФ = 106 пФ. единицы  –  микрофарад

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Если  в  диэлектрической  среде  находятся  несколько заряженных проводников, то у них есть  общее электрическое поле. В этом поле потенциал  и  заряд  каждого  из  проводников  определяются  формой,  размерами  и  взаимным  расположением  проводников и их зарядами. В этом случае говорят  о  емкости  системы  проводников.  Для  практики  наибольший интерес представляет система из двух  проводников  в  диэлектрической  среде  с  равными  по  абсолютному  значению  и  обратными  по  знаку  зарядами  +Q  и  –Q.  Такую  систему  называют  обозначения  конденсатором.  конденсаторов показаны на рис. 1. Условные

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Рис. 1. Условное обозначение конденсатора постоянной (а)  и переменной (б) емкости Равным  по  знаку  разные  зарядам  проводников  этих  соответствуют  проводников  V1  и  V2,  поэтому  можно  найти  напряжение  между  проводниками    U  =  V1  –  V2.  определяется  потенциалы  Емкость  конденсатора  соотношением С = Q / U,

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
где Q – абсолютное значение заряда одного из  проводников  –  электродов  конденсатора;  U  –  напряжение между электродами конденсатора.  На  схемах  изображают  электрических  постоянный  двух  конденсатор  параллельных отрезков. Перпендикулярные линии,  проведенные  отрезков,  представляют выводы конденсатора (рис. 2). к  срединам  этих  в  виде  Рис. 2. Размеры конденсатора на             электрических схемах

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Возле  условно­графического  изображения  конденсатора ставят его позиционное положение и  номинальную емкость (рис.3).            Рис. 3.    Позиционное     положение     конденсатора

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
В  радиоэлектронике  используются    также  специальные  конденсаторы  такие,  как  вариконды,  проходные и опорные. Рис. 4. Внешний вид некоторых конденсаторов  постоянной емкости

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Рис. 5. Внешний вид некоторых электролитических  конденсаторов

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Рис. 6. Внешний вид некоторых конденсаторов  переменной  емкости

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
3. Емкости различных устройств Для расчета емкости конденсатора необходимо  предварительно рассчитать его электрическое поле,  например по теореме Гаусса. 1. Емкость плоского конденсатора.  Без  учета  искажения  у  краев  электродов  электрическое  поле  плоского  конденсатора  (рис.  7)  однородное,  его  напряженность согласно, ε =   / σ εа = Q / S εа, где S  электрода  –  конденсатора.  Для  однородного  электрического  поля  можно  также  записать  ε  =  U  /  d;  где  U  –  электрическое  напряжение  конденсатора;  d  –  расстояние между пластинами. пластины  –  площадь  одной

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Рис. 7. Плоский конденсатор Приравняв  правые  части  приведенных  выше  выражений  для напряженности электрического поля, получим U / d =  Q / S εа или U = Qd / S εа. Для практических расчетов удобнее пользоваться  формулой   εr S                       С = 8,85  ──── 10­12,      d  С = 8,85

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
где  εr  –  относительная  диэлектрическая  проницаемость  находящегося  между  пластинами  конденсатора  диэлектрика;  S  –  в  м2;  d  –  в  м.  В  частности,  если  между  электродами  находится  воздух, то в надо учесть, что для воздуха εr = 1. Рис. 8. Цилиндрический конденсатор

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
концентрических  2.  Емкость  цилиндрического  конденсатора.  металлических  разделенные  цилиндрический  (рис.  8).  Приводим  без  вывода  емкость  учета  Два  цилиндрических  диэлектриком,  конденсатор  формулу,  по  которой  определяем  цилиндрического  искажения поля у торцов): конденсатора  (без  электрода,  образуют        2 ?π ε0 εr          ─────── С =             ln (R2/R1) или

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
2  πℓ εr         С = 8,85  ─────── 10­12,          ln (R2/R1) где ℓ – длина конденсатора, м; εr – относительная  диэлектрическая  проницаемость  диэлектрика  в  конденсаторе;  R2  и  R1  –  внутренний  и  внешний  радиусы электродов. 3.  Емкость  линии.  Если  пренебречь  влиянием  земли  и  неравномерностью  распределения зарядов на проводах двухпроводной  линии  электропередачи,  ее  емкость  на  единицу  длины (метр) можно определить формулой: двухпроводной

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
или     πε0          ─────    С =           ln (D/r)         π          С = 8,85  ───── 10­12,        ln (D/r) где  D  –  расстояние  между  осями  проводов;          r  –  радиус сечения провода.  Задача. Определить необходимую площадь пластины  плоского  конденсатора  для  получения  емкости          конденсатора,     равной    1 Ф,       если

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
расстояние  между  пластинами  1  мм  и  между  электродами конденсатора находится воздух (εа = ε0). Решение.                                              Cd S =  ────  10   8,85 εr 12   По условию εr = 1; d = 10­3 м; С = 1 Ф.  Подставляя эти данные, получаем          Cd                 1 ∙ 10­3 ───── S =   10         8,85 εr             8,85 ∙ 1 ────  10 12 =  12 = 1,13 ∙ 108 м2 = 113 км2.

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
4. Последовательное соединение  конденсаторов Последовательное  показано на рис. 9. соединение  конденсаторов  Рис. 9. Последовательное соединение конденсаторов

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
заряд  +Q1.  цепи  к  под  После  подключения  энергии  источнику  электрической  действием  электрического  поля  источника  на  электрод  конденсатора  емкостью  С1,  крайнего  в  цепочке,  появляется  Вследствие  электростатической  индукции  другая  обкладка  этого  конденсатора  получает  такой  же  по  абсолютному значению заряд, но другого знака. От  этой  обкладки  заряжается  соседний  конденсатор  (емкостью  С2)  при  последовательном  соединении  конденсаторов  их  заряды  оказываются  одинаковыми,  а  заряд  Q  батареи  конденсаторов  равен  заряду  одного  конденсатора:  Q = Q1 = Q2 = Q3 = …  результате  и  т.д.  В

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Так  как  Q  =  CU,  то  можно  записать  при  последовательном  соединении  n  конденсаторов  C1U1 = C2U2 = C3U3 = … = CnUn = Q, откуда  U1  =  Q/С1;  U2  =  Q/С2;  …  Un  =  Q/Сn.  Напряжения  на  последовательно  соединенных  конденсаторах  обратно  пропорциональны  их  емкостям. Согласно  второму  закону  Кирхгофа  напряжение на выводах батареи n последовательно  соединенных  сумме  напряжений на отдельных конденсаторах: U = U1 +  U2 + U3 + … + Un, конденсаторов  равно

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
или иначе  Q/С = Q/С1 + Q/С2 + Q/С2 + Q/С3 + … + Q/Сn, –  емкость  эквивалентная  где  С  батареи  конденсаторов. Отсюда 1/С = 1/С1 + 1/С2 + 1/С2 +  1/С3 + … + 1/Сn.  При последовательном соединении конденсаторов  величина, обратная эквивалентной емкости батареи  конденсаторов,  равна  сумме  величин,  обратным  емкостям  отдельных  конденсаторов  батареи.  Находим эквивалентную емкость:        1                         1         С =  ─── ──────────────  =           1/C       1/С1 + 1/С2 + … + 1/ Сn

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
В  частном  случае,  при  последовательном  соединении двух конденсаторов    1/С = 1/С1 + 1/С2,  С = С1С2 / (С1 + С2). В другом частном случае, при  последовательном  соединении  n  конденсаторов  с  одинаковыми емкостями Сn, эквивалентная емкость  батареи С = Сn/ n. Последовательное  соединение  конденсаторов  применяют  в  том  случае,  когда  необходимо  иметь  батарею,  рассчитанную  на  большее  рабочее  напряжение,  чем  номинальное  напряжение  одного  конденсатора  батареи,  или  если  необходимая  емкость  батареи  конденсаторов  меньше,  чем  емкость одного конденсатора.

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
5. Параллельное соединение  конденсаторов Параллельное  соединение  конденсаторов  показано на рис. 10. Рис. 10. Параллельное соединение конденсаторов

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
батареи  параллельно  Напряжение  на  конденсаторах  емкостью  С1,  С2,  С3,  имеющих общие узлы А и Б, одно и то же, т.е. U1 = U2  = U3 = U. Заряды конденсаторов Q1 = C1U, Q2 = C2U,  Q3 = C3U.  Из  рис.  10  видно,  что  при  параллельном  соединении  заряд  соединенных  конденсаторов  равен  сумме  зарядов  конденсаторов:  Q = Q1 + Q2 + Q3 . Так как Q = CU = C1U + C2U + C3U, где  С  конденсаторов, то С = С1 + С2 + С3. Эквивалентная  емкость  батареи  конденсаторов  при  их  параллельном  соединении  равна  сумме  емкостей  конденсаторов. эквивалентная  –  емкость  батареи

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Если параллельно соединены n  конденсаторов  с  одинаковыми  емкостями  Cn,  то  эквивалентная  емкость батареи конденсаторов: С = nСn. соединение  Параллельное  конденсаторов  применяют,  если  нужна  батарея  с  емкостью  большей,  чем  емкость  одного  конденсатора,  и  с  рабочим  напряжением,  равным  номинальному  напряжению каждого конденсатора.

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
6. Смешанное соединение  конденсаторов Смешанное  соединение  конденсаторов  представляет  сочетание  их  последовательного  и  параллельного  соединений  и  рассчитывается  по  соответствующим  формулам.  Расчет  смешанного  соединения  конденсаторов  обычно  выполняется  методом  как  производится  расчет  смешанного  соединения  резисторов. свертывания,  подобно  тому,

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Задача.  Определить  эквивалентную  емкость  и  заряд  батареи  конденсаторов,  схема  которого  показана  на  рис.  11,  а,  если  напряжение  на  входе  цепи  U  =  100  В,  а  емкость  конденсаторов  соответственно равны: С1 = 4 мкФ, С2 = 6 мкФ,  С3  = 7 мкФ, С4 = 8 мкФ. Решение. На схеме, на рис. 11, а конденсаторы  С1  и  С2,  а  также  С3  и  С4  соединены  параллельно.  Каждую  из  этих  пар  заменим  эквивалентными  конденсаторами с емкостями С5 и С6: С5 = С1 + С2 = 4 + 6 = 10 мкФ;  С6 = С3 + С4 = 7 + 8 = 15 мкФ.

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Рис. 11. Смешанное соединение конденсаторов

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Следовательно,  схему  на  рис.  11,  а  можно  заменить  эквивалентной  схемой,  показанной  на  рис.  11,  б,  где  конденсаторы  С5  и  С6  соединены  последовательно.  Эквивалентная  емкость  батареи  С = С5 С6 / (С5 + С6) = 10 ∙ 15 / (10 + 15) = 6 мкФ. Заряд батареи конденсаторов  Q = CU = 6 ∙ 10­6 ∙ 100 = 6 ∙ 10­4 Кл.

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Контрольные вопросы величину  называют  электрической  1.  Какую  емкостью? В каких единицах ее измеряют? 2.  Чему  равна  эквивалентная  емкость  цепи  при  последовательном соединении конденсаторов? 3. Как распределяются электрические напряжения на  участках  цепи  при  последовательном  соединении  конденсаторов? 4.  Когда  применяется  последовательное  и  когда  параллельное соединение конденсаторов? 5.  Чему  равна  эквивалентная  емкость  цепи  при  параллельном соединении конденсаторов?

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"

Презентация по электротехнике на тему "Конденсатор, его заряд и электрическая емкость"
Задачи 1.  Определите  расстояние  между  пластинами  плоского  воздушного  конденсатора,  если  его  емкость С = 17,7 пФ, площадь S = 1000 см2. 2. Три конденсатора с емкостями С1 = 12 мкФ,  С2  =  20  мкФ,  С3  =  30    мкФ  соединены  последовательно. Чему равна общая емкость? 3. Сколько конденсаторов с емкостью С = 20 мкФ  каждый  необходимо  соединить  последовательно,  чтобы получить общую емкость 4 мкФ?
Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
01.05.2017