Конденсатор
<<  Тема урока: Электроемкость Электроемкость проводника  >>
Электроемкость проводника
Электроемкость проводника
Электроемкость проводника
Электроемкость проводника
Проводнику сообщили заряд q, который распределился по поверхности
Проводнику сообщили заряд q, который распределился по поверхности
Поверхностная плотность заряда пропорциональна сообщенному ему заряду
Поверхностная плотность заряда пропорциональна сообщенному ему заряду
где ? – потенциал проводника
где ? – потенциал проводника
В СИ С измеряется в фарадах [1Ф = 1Кл / 1В]
В СИ С измеряется в фарадах [1Ф = 1Кл / 1В]
? Электроемкость шара
? Электроемкость шара
Электроемкость проводника зависит от его формы и размеров, свойств
Электроемкость проводника зависит от его формы и размеров, свойств
Электроемкость Земли: Фарад – большая величина, обычно используют
Электроемкость Земли: Фарад – большая величина, обычно используют
Взаимная электроемкость
Взаимная электроемкость
Поле, создаваемое зарядом проводника понизится, понизится и потенциал
Поле, создаваемое зарядом проводника понизится, понизится и потенциал
В поле заряженного проводника диэлектрик поляризуется, что приводит к
В поле заряженного проводника диэлектрик поляризуется, что приводит к
Особенно большой электроемкостью обладает конденсатор
Особенно большой электроемкостью обладает конденсатор
Конденсаторы
Конденсаторы
Конденсаторы конструируют таким образом, чтобы поле было сосредоточено
Конденсаторы конструируют таким образом, чтобы поле было сосредоточено
При зарядке конденсатора от электрической машины процесс происходит
При зарядке конденсатора от электрической машины процесс происходит
Конденсаторы
Конденсаторы
(а) плоский конденсатор – две плоские металлические обкладки,
(а) плоский конденсатор – две плоские металлические обкладки,
Емкость конденсатора где q – заряд конденсатора,
Емкость конденсатора где q – заряд конденсатора,
? Плоский конденсатор
? Плоский конденсатор
? Плоский конденсатор
? Плоский конденсатор
? Сферический конденсатор
? Сферический конденсатор
? Сферический конденсатор
? Сферический конденсатор
? Цилиндрический конденсатор
? Цилиндрический конденсатор
? Цилиндрический конденсатор
? Цилиндрический конденсатор
Конденсаторы характеризуются пробивным напряжением – разность
Конденсаторы характеризуются пробивным напряжением – разность
Соединения конденсаторов
Соединения конденсаторов
Для n конденсаторов: С < С1, С < С2
Для n конденсаторов: С < С1, С < С2
Соединения конденсаторов
Соединения конденсаторов
? Энергия заряженного проводника
? Энергия заряженного проводника
При этом заряд проводника увеличивается на dq
При этом заряд проводника увеличивается на dq
Энергия заряженного проводника равна работе, которую необходимо
Энергия заряженного проводника равна работе, которую необходимо
? Энергия заряженного конденсатора
? Энергия заряженного конденсатора
? Энергия заряженного конденсатора
? Энергия заряженного конденсатора
Объемная плотность энергии электрического поля
Объемная плотность энергии электрического поля
Только в электродинамике, где существуют свободные электромагнитные
Только в электродинамике, где существуют свободные электромагнитные
Объемная плотность энергии: S – площадь обкладок конденсатора, d –
Объемная плотность энергии: S – площадь обкладок конденсатора, d –
Уравнение Пуассона и Лапласа
Уравнение Пуассона и Лапласа
Уравнение Пуассона описывает распределение потенциалов в пространстве,
Уравнение Пуассона описывает распределение потенциалов в пространстве,
Если в пространстве между проводниками свободных зарядов нет,
Если в пространстве между проводниками свободных зарядов нет,
Основная задача электростатики:
Основная задача электростатики:

Презентация: «Электроемкость проводника». Автор: . Файл: «Электроемкость проводника.ppt». Размер zip-архива: 225 КБ.

Электроемкость проводника

содержание презентации «Электроемкость проводника.ppt»
СлайдТекст
1 Электроемкость проводника

Электроемкость проводника

Энергия электрического поля

2 Электроемкость проводника

Электроемкость проводника

? Электроемкость уединенного проводника. Уединенный проводник – проводник, вблизи которого нет других тел, способных повлиять на распределение зарядов на нем.

3 Проводнику сообщили заряд q, который распределился по поверхности

Проводнику сообщили заряд q, который распределился по поверхности

проводника так, что внутри проводника поле Е = 0. Если проводнику сообщить дополнительный заряд, то он распределится таким образом, чтобы Е = 0, при этом потенциал изменится, но по-прежнему во всех точках проводника будет одинаков. Отношение поверхностных плотностей зарядов любых двух точек величина постоянная при любых зарядах, сообщенных проводнику.

Электроемкость уединенного проводника

4 Поверхностная плотность заряда пропорциональна сообщенному ему заряду

Поверхностная плотность заряда пропорциональна сообщенному ему заряду

Напряженность электрического поля Е =? / ?0. Е ~ ? ~ q.

5 где ? – потенциал проводника

где ? – потенциал проводника

Е ~ ?. Е ~ q. q =C?, C – коэффициент пропорциональности (электроемкость).

6 В СИ С измеряется в фарадах [1Ф = 1Кл / 1В]

В СИ С измеряется в фарадах [1Ф = 1Кл / 1В]

СИ С измеряется в фарадах [1Ф = 1Кл / 1В]. Электроемкость проводника – это физическая величина численно равная заряду, который необходимо сообщить проводнику, чтобы увеличить его потенциал на 1В. Диэлектрик электроемкостью не характеризуется, так как он не является эквипотенциальным телом.

Электроемкость проводника

7 ? Электроемкость шара

? Электроемкость шара

Связь напряженности поля и потенциала Поле вне сферы (4)

Электроемкость проводника

8 Электроемкость проводника зависит от его формы и размеров, свойств

Электроемкость проводника зависит от его формы и размеров, свойств

окружающей среды (?).

Электроемкость шара

9 Электроемкость Земли: Фарад – большая величина, обычно используют

Электроемкость Земли: Фарад – большая величина, обычно используют

единицы: микрофарад (мкФ), пикофарад (пФ). Для того чтобы проводник обладал большой емкостью, он должен иметь большие размеры.

Электроемкость шара

10 Взаимная электроемкость

Взаимная электроемкость

В поле проводника помещаем металлическую пластину. Металлическая пластина заряжается в поле проводника. Ближе к проводнику будет находиться поверхность пластины, зарядившаяся противоположным зарядом.

11 Поле, создаваемое зарядом проводника понизится, понизится и потенциал

Поле, создаваемое зарядом проводника понизится, понизится и потенциал

проводника. С=q / ? - увеличится.

Взаимная электроемкость

12 В поле заряженного проводника диэлектрик поляризуется, что приводит к

В поле заряженного проводника диэлектрик поляризуется, что приводит к

тому, что потенциал проводника уменьшается, а его емкость увеличивается.

Взаимная электроемкость

Взаимная электроемкость больше, чем емкость уединенного проводника.

13 Особенно большой электроемкостью обладает конденсатор

Особенно большой электроемкостью обладает конденсатор

14 Конденсаторы

Конденсаторы

Конденсатор – система из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, продольные размеры которых много больше расстояния между ними. Проводники называются обкладками конденсатора.

15 Конденсаторы конструируют таким образом, чтобы поле было сосредоточено

Конденсаторы конструируют таким образом, чтобы поле было сосредоточено

между обкладками. В этом случае на емкость конденсатора не оказывают влияния окружающие тела.

Конденсаторы

16 При зарядке конденсатора от электрической машины процесс происходит

При зарядке конденсатора от электрической машины процесс происходит

так, как если бы некоторый заряд был перенесен с одной обкладки на другую. Модуль заряда, который необходимо перенести с одной обкладки на другую, чтобы зарядить одну из них отрицательно, а другую положительно, называется зарядом конденсатора.

Конденсаторы

17 Конденсаторы

Конденсаторы

Конструктивно конденсаторы бывают плоские, цилиндрические, сферические.

18 (а) плоский конденсатор – две плоские металлические обкладки,

(а) плоский конденсатор – две плоские металлические обкладки,

разделенные диэлектриком, (б) плоский многопластинчатый конденсатор, содержащий n обкладок, соединенных параллельно. Конструкции (а, б) применяются в конденсаторах с неорганическими диэлектриками. В керамических конденсаторах используются другие конструкции – цилиндрическая (в), многосекционная (г). В конденсаторах с органическими диэлектриками базовой конструкцией является спиральный конденсатор (д), в котором обкладки и диэлектрики представляют собой ленты, скручиваемые спиралью.

19 Емкость конденсатора где q – заряд конденсатора,

Емкость конденсатора где q – заряд конденсатора,

1 – ?2 – разность потенциалов между обкладками.

Плоский, сферический и цилиндрический конденсаторы

20 ? Плоский конденсатор

? Плоский конденсатор

Расстояние между обкладками d много меньше линейных размеров конденсатора. Следовательно, поле конденсатора можно рассматривать как поле между двумя бесконечными пластинами.

21 ? Плоский конденсатор

? Плоский конденсатор

22 ? Сферический конденсатор

? Сферический конденсатор

Состоит из двух концентрических обкладок сферической формы, разделенных слоем диэлектрика.

23 ? Сферический конденсатор

? Сферический конденсатор

Поле равномерно заряженной сферической поверхности (вне сферы) эквивалентно полю точечного заряда:

24 ? Цилиндрический конденсатор

? Цилиндрический конденсатор

Состоит из двух полых коаксиальных цилиндров с радиусами r1 и r2, вставленных один в другой (r1 < r2) и разделенных слоем диэлектрика.

25 ? Цилиндрический конденсатор

? Цилиндрический конденсатор

R1 < r2 ; r1, r2 < длины поля бесконечного заряженного цилиндра:

26 Конденсаторы характеризуются пробивным напряжением – разность

Конденсаторы характеризуются пробивным напряжением – разность

потенциалов, при которой происходит пробой – электрический разряд через слой диэлектрика. Пробивное напряжение зависит от формы обкладок, свойств диэлектрика и его толщины.

Конденсаторы

27 Соединения конденсаторов

Соединения конденсаторов

Последовательное

Заряд каждого конденсатора равен заряду батареи конденсаторов. Применяется для деления напряжения. U = U1 + U2. С < С1, С < С2 . С = С / n.

28 Для n конденсаторов: С < С1, С < С2

Для n конденсаторов: С < С1, С < С2

ля n конденсаторов: С < С1, С < С2 . Если конденсаторы одинаковы, то общая емкость С = С / n.

? Последовательное соединение конденсаторов

29 Соединения конденсаторов

Соединения конденсаторов

Параллельное

Разность потенциалов на обкладках конденсаторов одинакова и равна U. Заряд батареи согласно закону сохранения заряда q1 + q2 = const.

При параллельном соединении конденсаторов емкость батареи увеличивается.

30 ? Энергия заряженного проводника

? Энергия заряженного проводника

В поле проводника перемещаем заряд dq. При переносе заряда dq из бесконечности на проводник емкостью С, имеющий потенциал ?, совершается работа.

Энергия электрического поля

31 При этом заряд проводника увеличивается на dq

При этом заряд проводника увеличивается на dq

Работа, затрачиваемая на зарядку проводника от нулевого потенциала (? = 0) до ?

Энергия заряженного проводника

32 Энергия заряженного проводника равна работе, которую необходимо

Энергия заряженного проводника равна работе, которую необходимо

совершить, чтобы зарядить этот проводник:

Энергия заряженного проводника

33 ? Энергия заряженного конденсатора

? Энергия заряженного конденсатора

Если заряженный конденсатор замкнуть на электрическую лампочку, то она какое-то время будет гореть. Следовательно, конденсатор обладает энергией.

Энергия электрического поля

34 ? Энергия заряженного конденсатора

? Энергия заряженного конденсатора

35 Объемная плотность энергии электрического поля

Объемная плотность энергии электрического поля

На вопрос о том, где аккумулируется энергия электрического поля: 1) на зарядах или 2) в пространстве, окружающем заряды, в рамках электростатики не отвечают. Описание электрических явлений с помощью прямого силового взаимодействия (теория дальнодействия) и с помощью промежуточного электрического поля (теория близкодействия) эквивалентны в рамках электростатики.

36 Только в электродинамике, где существуют свободные электромагнитные

Только в электродинамике, где существуют свободные электромагнитные

волны, независимые от породивших их зарядов, доказана реальность электромагнитного поля. Электромагнитная волна обладает энергией (радио, телевидение). Соответственно, энергия электростатического поля сосредоточена в пространстве между зарядами (электростатическое поле обладает энергией с определенной объемной плотностью энергии).

37 Объемная плотность энергии: S – площадь обкладок конденсатора, d –

Объемная плотность энергии: S – площадь обкладок конденсатора, d –

расстояние между обкладками. - энергия, приходящаяся на единичный объем однородного поля.

Объемная плотность энергии электрического поля

38 Уравнение Пуассона и Лапласа

Уравнение Пуассона и Лапласа

Основная задача электростатики

39 Уравнение Пуассона описывает распределение потенциалов в пространстве,

Уравнение Пуассона описывает распределение потенциалов в пространстве,

если электрическое поле создано системой проводников и в пространстве между проводниками имеются свободные заряды.

Уравнение Пуассона

40 Если в пространстве между проводниками свободных зарядов нет,

Если в пространстве между проводниками свободных зарядов нет,

следовательно объемная плотность зарядов ? = 0. – Уравнение Лапласа.

Уравнение Лапласа

41 Основная задача электростатики:

Основная задача электростатики:

нахождение решения дифференциальных уравнений Пуассона и Лапласа, то есть функции ?(x,y,z), которая во всем пространстве удовлетворяет уравнениям Пуассона или Лапласа, а на поверхности проводников принимает заданные значения . В теоретической физике доказано, что эта задача имеет единственное решение, это утверждение называют теоремой единственности.

«Электроемкость проводника»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/elektroemkost-provodnika-135459.html
cсылка на страницу

Конденсатор

9 презентаций о конденсаторе
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Конденсатор > Электроемкость проводника