1. Конденсаторы. Электроемкость конденсатора. Применение конденсаторов.
Для накопления значительных количеств разноименных электрических зарядов применяются конденсаторы. Конденсатор — это система двух проводников (обкладок), разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников. Так, например, две плоские металлические пластины, расположенные параллельно и разделенные диэлектриком, образуют плоский конденсатор. Если пластинам плоского конденсатора сообщить равные по модулю заряды противоположного знака, то напряженность между пластинами будет в два раза больше, чем напряженность одной пластины. Вне пластин напряженность равна нулю.
Обозначаются конденсаторы на схемах так:
Электроемкостью конденсатора называют величину, равную отношению величины заряда одной из пластин к напряжению между ними: . Единицей электроемкости является фарад (Ф).
Конденсатор – накопитель электрического заряда, а заряд неразрывно связан с электрическим полем. Поэтому конденсатор обладает энергией, которую можно вычислить по формуле: .
|
|
Электроемкость плоского конденсатора находится по формуле: ,
где - электрическая постоянная, - диэлектрическая постоянная среды, S – площадь обкладки конденсатора, d – расстояние между обкладками (или толщина диэлектрика).
Если конденсаторы соединяются в батарею, то при параллельном соединении , при последовательном соединении .
В зависимости от типа диэлектрика конденсаторы бывают воздушные, бумажные, слюдяные.
Конденсаторы применяются для накопления электроэнергии и использования ее при быстром разряде (фотовспышка), для разделения цепей постоянного и переменного тока, в выпрямителях, колебательных контурах и других радиоэлектронных устройствах.
2. Задача на применение уравнения состояния идеального газа.