Электростатическое поле. Тема 5.2. Электрическая ёмкость

1.

Электростатическое поле
5. Электростатическое поле при наличии
проводников
5.2. Электрическая ёмкость

2.

Ёмкостные коэффициенты
Система жёстких, неподвижных
проводящих тел:
q1 , 1
q2 , 2
qi , i
q3 , 3
Заряды тел и их потенциалы:
q1 C11 1 C12 2 C1i i
q2 C 21 1 C 22 2 C 2 i i
qi Ci 1 1 Ci 2 2 Cii i
Ёмкостные
C11 C12
коэффициенты: C 21 C 22
Cik Cki
Ci 1 Ci 2
Физико-технический факультет
C1 i
C2i
Cii
2

3.

Электрическая ёмкость электрического
конденсатора
Конденсатор – система двух жёстких, неподвижных проводящих
тел, которые называются обкладками
1
q
2
q
q C ( 1 2 ) C U
q
C
U
Обозначение конденсатора
на электрических схемах:
Физико-технический факультет
[C ] 1 Ф
C
3

4.

Техническое применение конденсаторов
Лейденская банка – Мушенбрук, 1745:
Физико-технический факультет
4

5.

Электрическая ёмкость плоского
конденсатора
Размеры обкладок значительно больше
расстояния между ними:
q
q
E
E 0
E 0
E
O
d
x
Между обкладками плоского
конденсатора – поле однородное, а
по обе стороны от них – отсутствует:
E E 2 k e
q
E E E 4 k e
S
U
q
S
E
C
d
U 4 k e d
Физико-технический факультет
5

6.

Электрическая ёмкость проводящего шара
(сферы)
Потенциал проводящего заряженного шара:
R
O
dS
Внутри проводящего шара
и проводящей сферы
E 0 const
dq
dS
d O k e
ke
R
R
dS k e
q
O ke
dS k e
R
RS
R
S
q R
C
ke
Физико-технический факультет
6

7.

Последовательное соединение
конденсаторов
Схема последовательного соединения:
A
C1
q1
1
q1
C2
q2
N 1
2
q2
CN
qN
B
qN
U 1 A 1
U 2 1 2
U N N 1 B
U U1 U 2 U N
A
C
q
q q1 q2 q N
B
1 1 1
1
C C1 C 2
CN
q
Физико-технический факультет
7

8.

Параллельное соединение конденсаторов
Схема параллельного соединения:
A
C1
q1
C2
q2
CN
qN
q1
q2
B
A
q q1 q2 q N
C
q
B
q
U U1 U 2 U N
C C1 C 2 C N
qN
Физико-технический факультет
8