Электроёмкость конденсатора (урок 54)

1.

Электроемкость

2.

Конденсаторы
Конденсатор – это устройство,
специально предназначенное для
накопления электрических
зарядов.
Конденсатор – это система
из двух проводников
(обкладок), разделенных
слоем диэлектрика, толщина
которого мала по
сравнению с линейными
размерами проводников.

3.

Конденсаторы
• Обкладки конденсатора имеют
равные и противоположные по
знаку заряды, причем
конфигурация проводников такова,
что поле, ими создаваемое,
сосредоточено в основном между
проводниками.

4.

Электроемкость конденсатора
Электроемкость конденсатора С это физическая величина, равная
отношению модуля заряда q одной из
его обкладок к разности потенциалов
(напряжению) U между обкладками:
q
C=
U
q
C·U
q – заряд – Кл (Кулон)
C – ёмкость – Ф (Фарад)
U – напряжение
(разность потенциалов)
– В (Вольт)

5.

Единицы измерения
• СИ:
1 Кл
[C] =
= 1 Ф (фарад)
1В
• 1 фарад – электроемкость проводника,
у которого изменение заряда на 1 Кл
вызывает изменение потенциала на 1В.
• 1 мкФ = 10-6 Ф
• 1 пФ = 10-12 Ф

6.

Электроемкость конденсатора
зависит от:
• размеров проводников;
• формы проводников;
• расстояния между ними;
• электрических свойств диэлектрика (ε).

7.

Электроемкость конденсатора
не зависит от:
• величины заряда;
• напряжения;
• материала проводников.

8.

Правила
• Если конденсатор зарядили и
отключили от источника, то q = const.
• Если конденсатор подключен к
источнику тока, то U = const.

9.

Плоский конденсатор
• Плоский конденсатор
представляет собой систему из
двух близко расположенных
плоских пластин с
разноименными равными по
модулю зарядами.

10.

Электроемкость плоского
конденсатора
εε0S
C=
d
ε – диэлектрическая проницаемость
диэлектрика, заполняющего конденсатор
ε0 – электрическая постоянная,
2
S – площадь одной из пластин – м ,
d – расстояние между пластинами - м.

11.

Энергия заряженного конденсатора
Вся энергия заряженного
конденсатора распределена в
пространстве, где сосредоточено
электрическое поле конденсатора.
2
2
q q
UC
U
W
=
=
=
p
2
C2 2
W р – энергия электрического поля
внутри конденсатора – Дж (Джоуль)