Електроємність. Конденсатори

1.

Електроємність.
Конденсатори.
Енергія
зарядженого
конденсатора

2.

Проблемні запитання
Чи можливо
накопичувати
електричні
заряди?
Якщо так, то
де це можна
використати?

3.

Електроємність
Електроємність характеризує здатність провідників або
системи провідників накопичувати електричний заряд
Відокремлений
провідник
Система провідників
(конденсатор)

4.

Електроємність
Електроємність
відокремленого
провідника – фізична
величина, яка
характеризує
здатність провідника
накопичувати заряді
дорівнює відношенню
електричного заряду
відокремленого
провідника до його
потенціалу

5.

Електроємність
Частинні одиниці:
Майкл Фарадей
1791–1867

6.

Конденсатор
Конденсатор – система з
двох чи більше
провідних обкладок, які
розділені діелектриком,
товщина якого менша у
порівнянні з розміром
обкладок
Позначення
конденсатора на
електричних схемах
Обкладки
Діелектрик

7.

Конденсатор
Зарядження конденсатора –
процес накопичення зарядів на
обкладках конденсатора
Розряджання конденсатора –
процес нейтралізації зарядів при
з'єднанні обкладок
конденсатора провідником
Заряд конденсатора – це модуль
заряду однієї з його обкладок
Ємність
конденсатора

8.

Плоский конденсатор
Плоский конденсатор –
це конденсатор, який
складається з двох
паралельних металевих
пластин (обкладок),
розділених шаром
діелектрика

9.

З'єднання конденсаторів
Види з'єднання конденсаторів
Послідовне
Паралельне

10.

З'єднання конденсаторів
Паралельне з’єднання конденсаторів
…

11.

З'єднання конденсаторів
Послідовне з’єднання конденсаторів

12.

Енергія плоского конденсатора
Заряджений
конденсатор, як і
будь-яка інша
система заряджених
тіл, має енергію

13.

Енергія плоского конденсатора
Повна робота, яку виконає поле:
Енергія зарядженого конденсатора:

14.

Застосування конденсаторів
Застосування конденсаторів
Радіотехнічна й телевізійна
апаратура (настроювання
коливальних контурів)
Радіолокаційна і лазерна
техніка (одержання потужних
імпульсів)
Техніка лічильного
обладнання (у спеціальних
запам’ятовувальних пристроях)

15.

Класифікація конденсаторів
Конденсатори (за призначенням)
Незмінної ємності
Змінної ємності

16.

Класифікація конденсаторів
Конденсатори (за формою обкладок)
Плоскі
Сферичні
Циліндричні

17.

Класифікація конденсаторів
Конденсатори (за типом діелектрика)
Алюмінієва
фольга
Паперова
стрічка
Повітряні
Паперові
Слюдяні

18.

Класифікація конденсаторів
Конденсатори (за типом діелектрика)
Плівка
оксидів
Керамічні
Папір з розчином
електроліту
Електролітичні

19.

Розв'язування задач
1. Знайти ємність
конденсатора, якщо
заряд на його
обкладках дорівнює
20 мкКл, а напруга
між обкладками 40 В.

20.

21.

Розв'язування задач
2. Знайти ємність
плоского повітряного
конденсатора, якщо
площа його пластин
становить 100 см2, а
відстань між
пластинами 2 мм.

22.

23.

Розв'язування задач
3. Дано два
конденсатори 5 мкФ
і 3 мкФ. Якою стане
загальна ємність при
їх послідовному
з’єднанні?

24.

25.

Розв'язування задач
4. Дано два
конденсатори 5 мкФ
і 4 мкФ. Визначити
ємність батареї
конденсаторів при їх
паралельному
з’єднанні.

26.

27.

Розв'язування задач
5. Конденсатор
ємністю 30 мкФ
приєднали до
джерела живлення,
напруга на виході
якого дорівнює 200 В.
Визначити енергію
електричного поля
конденсатора.

28.

29.

Розв'язування задач
6. Як зміниться
енергія конденсатора,
якщо його ємність
збільшити у три рази,
а заряд на його
обкладках зменшити у
два рази?

30.

31.

Розв'язування задач
7. Плоский конденсатор
складається із двох
пластин площею 50 см2
кожна, розміщених на
відстані 2 мм одна від
одної й розділених шаром
слюди. Конденсатор
зарядили до напруги 200 В.
Визначте заряд на
обкладках конденсатора.

32.

33.

Запитання для фронтального опитування
1. Що називають електроємністю
відокремленого провідника? Якою є її одиниця?
2. Що таке конденсатор?
Для чого він призначений?
3. Для чого простір між обкладками
конденсатора заповнюють діелектриком?

34.

Запитання для фронтального опитування
4. Від чого залежить електроємність
конденсатора?
5. За якою формулою розраховують
електроємність плоского конденсатора?
6. Як обчислити електроємність батареї, яка
складається з конденсаторів, з’єднаних
послідовно? з’єднаних паралельно?

35.

Запитання для фронтального опитування
7. За допомогою яких формул розраховують
енергію зарядженого конденсатора?
8. Назвіть галузі застосування конденсаторів.
Наведіть приклади.
9. Які типи конденсаторів вам відомі?

36.

Домашнє завдання
Опрацювати § 40,
Вправа № 40 (1, 2)