Как да намерите на напрежението в кондензатор 1

1.6. Електрически капацитет. кондензатори

Ако двете изолирани проводници, освен отчитат такси р 1 и 2. р 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 напрежение и означена с буквата U. Най-голям практически интерес е случаят, когато таксите на проводници равни по големина и противоположни по знак: Q 1 = - Q 2 = р. В този случай е възможно да се въведе концепцията за електрически капацитет.

Електрическа мощност на системата от двата проводника се нарича физическа величина определя като съотношението на заряд Q на един от проводниците на потенциалната разлика Δφ между тях:

Единицата за електрическа мощност SI наречени farads (F):

Големината на електрическия капацитет зависи от формата и размерите на проводниците и диелектричните свойства на отделяне 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 - плочи.

Най-простият 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. Такава кондензатор се нарича плосък. Електрически плосък кондензатор главно локализирана област между плочите (Фигура 1.6.1.); 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 плочи (фиг. 1.6.2). Но в други проблеми пренебрегват поле на разсейване може да доведе до сериозни грешки, тъй като това е нарушено потенциал характер на електрическото поле (вж. § 1.4).

Поле плосък кондензатор

Идеализирано представяне на областта на равнина кондензатор. Това поле не притежава свойствата на потенциалната

Всеки плосък кондензатор зарежда плочи създава електрическо поле в близост до повърхността на модула, който се изразява чрез съотношението на напрежение (вж. § 1.3)

Съгласно принципа на наслагване, интензитет на поле, генерирано от двете плочи е равна на сумата на интензитетите на полета и всяка от плочите:

Вътре и успоредно на вектора на кондензатор; обаче модул общата сила на полето е

Извън плочи вектор и сочещи в различни посоки, и следователно, е = 0. зареждане сигма плътност плочи повърхността е р / S. където Q - заряд, и S - площ на всяка плака. Потенциална разлика Δφ между плочите в единна електрическо поле е Ed. където г - разстояние между плочите. От тези отношения може да се получи формула за електрическия капацитет на плосък кондензатор:

По този начин, електрически капацитет на кондензатор е пряко пропорционална на плосък площта на плаките (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 - е система от два концентрични проводящи области на радиуса R 1 и R 2. Цилиндрична кондензатор - система от два коаксиални провеждане на цилиндъра на радиуса R 1 и R 2 и дължина L. капацитет на кондензатор запълнен с диелектричната проницаемост ε, изразена чрез формулите:

(Сферични хладник)
(Цилиндрични кондензатор).

Кондензатори могат да бъдат свързани помежду си, за да образуват кондензатор банка. (. Фигура 1.6.3) В паралелно свързване на кондензатори, напрежението в кондензатори са равни: U 1 = U 2 = U. и равни такси Q 1 = C 1 U 2 и Q = 2 C U. Такава система може да се разглежда като един кондензатор електрическа мощност С зарежда заряд р. = Q 1 + Q 2 при напрежение между електродите равна U. Следователно