Презентация по физике на тему "Электрическая ёмкость".

Электрическая ёмкость.  Электрическая ёмкость.  Конденсаторы. Конденсаторы. Эдуард Вовк Ёмкость 1 24.02.17

Известно что все тела в природе  Тела не имеющие связь с Землей считаются  электризуются, в том числе и металлы, если они  изолированы, то есть не имеют связь с Землей.  изолированными.  накапливают заряд на своей поверхности.  поверхности называется электрической емкостью.  Электрическую ёмкость можно сравнить с  емкостью кухонного сосуда, в котором  можно  накопить и сохранить вещество. Опыт показывает что изолированные тела  Свойства тела накапливать заряд на своей  Ёмкость 2 24.02.17

• Тема: Тема: Электрическая емкость. Электрическая емкость. Конденсаторы. Конденсаторы. Емкость плоского  Емкость плоского  конденсатора. конденсатора. Соединение конденсаторов. Соединение конденсаторов. Энергия между обкладками  Энергия между обкладками  заряженного конденсатора. заряженного конденсатора. Ёмкость 3 24.02.17

ЦелиЦели  Приобретение новых знаний и возможностей  для изучения / расследования реальности, обогащая  свои собственные процедуры изучения физики.       Ц1 На когнитивном уровне ­ обучения и развития  потенциала учащийся         в  синтезе и  систематизации знании.      Ц2 На аффективном уровне ­ развития  организационного и реорганизационного  потенциала учащийся.      Ц3 На образовательном уровне ­ развития  интеллектуального потенциала через усвоение  научных знаний.  Ёмкость 4 24.02.17

Электроемкостью (емкостью) C  уединенного изолированного   Электроемкостью (емкостью) C проводника называется физическая величина, равная отношению  проводника называется физическая величина, равная отношению  изменения заряда проводника q к изменению его потенциала изменения заряда проводника q к изменению его потенциала  Фарадa уединенного изолированного  C  Ф C     си    Кл   В си си q  Единица измерения емкости в системе СИ называется Фарадой.  Фарада (Ф) ­ это емкость такого уединенного проводника, потенциал  которого повышается на 1 Вольт при сообщении ему заряда в 1  Кулон. 1 Ф = 1 Кл/1 В. 310 Ф      В практике используются уменшеные  производные Фарада, такие как:            Опыт показывает что отношение заряда на потенциал  есть постоянная в  любой точке проводника, и зависит только от  его формы и размеров, а  также от окружающей его диэлектрической среды (ε).  610 Ф 910 nФ mФ Ф Ф n  C q q 1 2  1 2 q  n Ёмкость 5 24.02.17

Покажем как зависит емкость проводника от его формы.  К примеру заряженная сфера до потенциала:  q  r      имеет емкость равной:        k C   q 4 0 r q  q q  4 0   4 0 R R     Из этой формулы видно что емкость  обычных тел очень  мала.     Таким образом можно рассчитать радиус сферы емкостью  в один Фарад. R  C  4 0  Ф 1  85,8114,34  Ёмкость  12  10 Ф м  109 9 м 6 24.02.17

Емкость конденсатора    Конденсатором называют систему двух разноименно заряженных  проводников, разделенных диэлектриком (например, воздухом). Свойство конденсаторов накапливать и сохранять электрические  заряды и связанное с ними электрическое поле характеризуется  величиной, называемой электроемкостью конденсатора.  Электроемкость конденсатора равна отношению заряда одной  из пластин q к напряжению между ними U: C  q  1  2  q U Емкость конденсатора С зависит от формы, относительного положения,  площадью  обкладок и от рода диэлектрика между ними, и не зависит от  напряжения и количество заряда . В зависимости от формы обкладок, конденсаторы бывают плоскими,  сферическими и цилиндрическими. Формулы для расчета емкостей этих  конденсаторов приведены в таблице.  Ёмкость 7 24.02.17

Тип конденсатора  Схематическое  изображение  Плоский  конденсатор  Сферический  конденсатор  Цилиндрический  конденсатор  Примечания  S ­ площадь  пластины; d ­ расстояние  между  пластинами.  R и r ­ радиусы  внешней и  внутренней  обкладок.  h ­ высота  цилиндров  Формула для  расчета  емкости  0  d C S C  h  2 0 R 2 R 1 ln Ёмкость 8 24.02.17

Соединение конденсаторов в батареи.   Соединение конденсаторов в батареи.  Параллельное соединение конденсаторов                   При параллельном соединении напряжение на всех                                                                                                          обкладках одинаковое U1 = U2 = U3 = U = Е, а емкость батареи  равняется сумме емкостей отдельных конденсаторов                     C  = C1 + C2 + C3.  Последовательное соединение конденсаторов       При последовательном соединении заряд на обкладках всех   конденсаторов одинаков Q1 = Q2 = Q3, а напряжение батареи равняется  сумме напряжений отдельных конденсаторов U = U1 + U2 + U3.      Емкость всей системы последовательно соединенных  конденсаторов рассчитывается из соотношения:  1/C = U/Q = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3.      Емкость батареи последовательно соединенных конденсаторов  всегда меньше, чем емкость каждого из этих конденсаторов в  отдельности. Ёмкость 9 24.02.17

Плоский воздушный конденсатор заряжен до напряжения в 100В. Расстояние между  обкладками конденсатора составляет 1см.  Между обкладками этого конденсатора  помещается проводящая пластина толщиною в 5мм. Площадь пластины полностью  совпадает с площадью обкладок конденсатора. Определить установившейся  напряжение на обкладок, после того как была ведена проводящая пластина. Дано: 1 0 U В100 01,0 м d пл  005,0 d ?U I м II                      n i  q const 1 i q  UC 0 0 C 0  0 q q 0  S 0 d q 0  SU  0 0 d q  CU C плd 2C 1C 2d 1d d Заряженная пластина делит конденсатор на два  последовательно связанные конденсатора с  ёмкостью С1  и С2, для которых справедливо  значение:                            и   S  C 2 1 1 CC 1 1 C 2  0 d S 2 1 C d   d 1  S 0 2  d   0 d S пл q   0 d d S пл 1  C 1   dU  0  SU 00 d   SU 0  d d пл  dU 0 U   d  d пл   100   01,0 01,0 005,0   50 В Ответ:  U 50 B Ёмкость 10 24.02.17

Энергия электростатического поля. Энергия электростатического поля.      Энергия заряженного плоского конденсатора W равна работе A, которая  была затрачена при его зарядке, или совершается при его разрядке. 2 A               Поскольку напряжение на конденсаторе может быть рассчитано из  W    CU 2 qU 2 2 q 2 C соотношения:  dEU            где E ­ напряженность поля между обкладками конденсатора, d ­ расстояние между пластинами конденсатора,      то энергия заряженного конденсатора равна:      2 2 W  CU 2   S 0 2 d 2  dE 2  0 SdE 2  2  VE 0 2        где V ­ объем пространства между обкладками конденсатора.         Ёмкость 11 24.02.17