Проводники, проводящие электрический ток

1.

20 февраля 2020 г.
Повторим
Стр181,186- вопросы

2.

1.
Вещества
1. Проводники
проводящие электрический ток, -…?
2.
Существует
2. Нет
ли электрическое поле внутри
проводника?
3. В Вольтах
3.
В4.чем
измеряется
разность потенциалов?
Свободные
электроны
4.
Металлы
проводят электрический ток, потому
5. Эквипотенциальные
что внутри них есть….
5.
Как называются поверхности равного
потенциала?

3.

Колебательный контур . Получение
электромагнитных колебаний. Принцип радиосвязи
и телевидения.

4. Цели урока:

Сформировать понятия электрической
ёмкости, единицы ёмкости;
Вычислить энергию конденсатора;
Рассмотреть различные соединения
конденсаторов

5.

6.

7. Обозначение на электрических схемах

конденсатор постоянной ёмкости
конденсатор переменной ёмкости

8.

9.

C
0 S
d
- диэлектрическая проницаемость среды
0 - электрическая постоянная
S – площадь обкладки
d – расстояние между пластинами

10. Способы соединения

Параллельный
q q1 q2
U U1 U 2
Cîá C1 C2
Последовательный
U U1 U 2
q q1 q2
1
1
1
Cîá Ñ1 Ñ2

11. Энергия конденсатора (энергия электростатического поля)

2
2
E
q
CU
qU
W q d
2
2C
2
2

12.

13.

Электромагнитные колебания — это периодические изменения со
временем электрических и магнитных величин (заряда, силы тока,
напряжения, напряженности, магнитной индукции и др.) в
электрической цепи.
Как известно, для создания мощной электромагнитной волны,
которую можно было бы зарегистрировать приборами на больших
расстояниях от излучающей антенны, необходимо, чтобы частота
волны не меньше 0,1 МГц.

14. Колебательный контур- колебательная система, в которой могут существовать электромагнитные колебания. Он состоит из

Колебательный контурколебательная система, в которой
могут существовать
электромагнитные колебания.
Он состоит из конденсатора и
проволочной катушки.

15.

Одной из основных частей генератора является колебательный контур — это
колебательная система, состоящая из включенных последовательно катушки
индуктивностью L, конденсатора емкостью C и резистора сопротивлением R.

16.

17.

После того как изобрели лейденскую банку (первый конденсатор) и научились
сообщать ей большой заряд с помощью электростатической машины, начали изучать
электрический разряд банки. Замыкая обкладки лейденской банки с помощью
катушки, обнаружили, что стальные спицы внутри катушки намагничиваются.
Странным же было то, что нельзя было предсказать, какой конец сердечника
катушки окажется северным полюсом, а какой южным.
Далеко не сразу поняли, что при разрядке конденсатора через катушку в
электрической цепи возникают колебания.

18. Возникновение электромагнитных колебаний

Соединим конденсатор с
источником тока, поставив
переключатель в положение 1.
Конденсатор зарядится, на его
пластинах появится
электрический заряд: на одной
+, на другой - .
Переведём переключатель в
положение 2, отключив тем
самым конденсатор от
источника тока.

19.

20.

21.

Период свободных колебаний равен собственному
периоду колебательной системы, в данном случае
периоду контура. Формула для определения периода
свободных электромагнитных колебаний была получена
английским физиком Уильямом Томсоном в 1853 г.

22.

23.

Схема передатчика Попова довольно проста — это колебательный контур, который
состоит из индуктивности (вторичной обмотки катушки), питаемой батареи и
емкости (искрового промежутка). Если нажать на ключ, то в искровом промежутке
катушки проскакивает искра, вызывающая электромагнитные колебания в антенне.
Антенна является открытым вибратором и излучает электромагнитные волны,
которые, достигнув антенны приемной станции, возбуждают в ней электрические
колебания.

24.

Для регистрации принятых волн, Александр Степанович Попов применил специальный
прибор — когерер (от латинского слова «когеренцио» — сцепление), состоящий из
стеклянной трубки, в которой находятся металлические опилки.
24 марта 1896 года
были переданы первые
слова с помощью
азбуки Морзе — «Генрих
Герц».

25.

26.

Основные выводы:
– Колебательный контур — это колебательная система, состоящая из
включенных последовательно катушки, конденсатора и активного
сопротивления.
– Свободные электромагнитные колебания — это колебания,
происходящие в идеальном колебательном контуре за счет расходования
сообщенной этому контуру энергии, которая в дальнейшем не пополняется.
– Период свободных электромагнитных колебаний можно рассчитать с
помощью формулы Томсона.
– Из этой формулы следует, что период колебательного контура
определяется параметрами составляющих его элементов: индуктивности
катушки и емкости конденсатора.
– Радиосвязь — это процесс передачи и приема информации с помощью
электромагнитных волн.
– Амплитудная модуляция — это процесс изменения амплитуды
высокочастотных колебаний с частотой, равной частоте звукового
сигнала.
– Процесс, обратный модуляции называется детектированием.

27. Задача 1

Определите толщину диэлектрика
конденсатора, электроёмкость которого 1400
пФ, площадь покрывающих друг друга пластин
14 см2, если диэлектрик – слюда.

28.

Дано:
С=1400 пФ=1400·10-12Ф=1,4·10-9Ф;
S=14 см2 = 14·10-4 м2;
ε=6;
ε0=8,85·10-12 Ф/м
d-?
0 S
Решение:
0 S
Ô ì 2
Ñ
d
;d
ì
d
Ñ
ì Ô
8,85 10 12 6 14 10 4
5
d
5
,
3
10
м
9
1,4 10
Ответ : d 5,3 10 2 мм 0,053 мм

29. Задача 2

Определить электроемкость Земли,
принимая ее за шар радиусом R=6400 км.

30.

Дано:
R=6400км
С=?
Решение:
q
ø k
Rø
q Rø R
q
Ñø
k q
k
C çåìëè
Ответ: С=700мкФ
6400 103 ì
700 ìêÔ
2
9 Í ì
9 10
Êë 2

31. Задача 3

Пространство между обкладками плоского
конденсатора
заполнено
двумя
слоями
диэлектрика с проницаемостями ε1 и ε2
толщиной d1 и d2 соответственно. Какова
емкость такого конденсатора, если площадь
пластин равна S.

32.

Дано:
d1;
d2;
1 ;
2 ;
S
С=?
Решение:
1 0 S 2 0 S
0S
Ñ1 Ñ2
d1
d2
1
1
1
Ñ
Ñ1 Ñ2 1 0 S 2 0 S d1 d 2
Ñ Ñ1 Ñ2
1 2
d1
d2
Ответ:
C
0S
d1
1
d2
2

33. Задача 4

Определить электроёмкость батареи
конденсаторов, если C1=0,1мкФ, С2=0,4мкФ
и С3=0,52 мкФ

34.

Дано:
С1 = 0,1 мкФ = 10-5 Ф;
C2 = 0,4 мкФ = 0,4·10-6 Ф;
С3 = 0,52 мкФ = 0,52·10-6 Ф.
Собщ - ?
Решение:
1
1 1 Ñ2 Ñ1
Ñ1 2 Ñ1 Ñ2 Ñ1 Ñ2
Ñ1 Ñ2
Ñ1 2
Ñ1 Ñ2
Ñîáù
Ñîáù
Ñ1 Ñ2
Ñ1 2 Ñ3
Ñ3
Ñ1 Ñ2
0,1 10 6 0,4 10 6
6
6
0
,
52
10
0
,
6
10
Ô
6
0,5 10
Ответ : Собщ 0,6 мкФ

35. Итоги

Что называют ёмкостью двух проводников?
Назовите единицы ёмкости.
Как зависит электроёмкость плоского
конденсатора от его геометрических
размеров?