Электроёмкость. Конденсаторы

1.

Конденсаторы. Энергия
электростатического поля.

2.

Немного истории
В 1745 году в Лейдене голландский физик Питер ван Мушенбрук
совместно с немецким коллегой создали первый конденсатор –
«лейденскую банку»

3.

Конденсатор
(от лат. уплотнение, сгущение) –
это устройство, предназначенное
для накопления заряда и энергии
электрического поля

4.

система из двух проводников
(обкладок), разделённых
диэлектриком, толщина
которого мала по сравнению с
линейными размерами
проводников

5.

Обозначение на
электрических схемах
конденсатор постоянной ёмкости
конденсатор переменной ёмкости

6.

Основная характеристика
Электрическая ёмкость – C
Электроемкость-это физическая величина, характеризующая
Способность 2-х проводников накапливать электрический заряд.
Единица измерения в СИ – фарад
1 Ф = 1Кл/1В

7.

q
C ;
U
C
0 S
[q] – заряд конденсатора, Кл
[U] – разность потенциалов между обкладками, В
[ ] - диэлектрическая проницаемость среды
[ 0 ] - электрическая постоянная, Ф/м
[S] – площадь обкладки, м2
[d] – расстояние между пластинами, м
d

8.

Энергия конденсатора
(энергия электростатического поля)
2
2
q
CU
qU
W
2C
2
2

9.

Виды конденсаторов

10.

По виду диэлектрика:
-Вакуумные;
-Воздушные;
-Бумажные;
-Стеклянные;
-Электролитические и др.

11.

По возможности изменения
ёмкости:
Постоянные
Переменные

12.

Способы соединения
Параллельный
Последовательный
q q1 q2 ... qn
U U1 U 2 ... U n
U U1 U 2 ... U n
Cоб C1 C2 ... Cn
q q1 q2 ... qn
1
1
1
1
...
Cоб С1 С2
Сn

13.

Применение
-Радиотехника;
-Фототехника;
-Лазерная техника;
-В элементах памяти ЭВМ;
-Измерение влажности воздуха и
древесины;
-Системы защиты от короткого
замыкания.

14.

Задача 1
Если заряд конденсатора увеличить
в 2 раза, то как изменится
электроёмкость конденсатора?

15.

Задача 2
Определите толщину диэлектрика
конденсатора, электроёмкость
которого 1400 пФ, площадь
покрывающих друг друга пластин
14 см2, если диэлектрик – слюда.

16.

Задача 3
Определите энергию конденсатора,
для изготовления которого
использовали ленту алюминиевой
фольги длиной 157 см и шириной 90
мм. Толщина парафинированной
бумаги 0,1 мм. Конденсатор заряжен
до рабочего напряжения 4·102 В.

17.

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