Конденсаторы (9 класс)

КОНДЕНСАТОРЫ
Электромагнитное поле
Новожилова Л.А.
Лицей 180
Александр Степанович Попов
Электроемкость
 В XVII – XVIII в.в
электричество –
невесомая жидкость,
которая могла «вливаться»
в проводники и
«выливаться» из него:
 ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ
Конденсатор
От латинского – condensator - тот, кто
уплотняет, сгущает.
Конденсатор
1. устройства, накапливающие большие
электрические заряды и энергию
электрического поля;
Конденсатор
 2. состоит из двух проводников,
заряженных разноименными и
одинаковыми зарядами
Конденсатор
 3) проводники, образующие конденсатор,
называют его обкладками.
Конденсатор
4) между обкладками конденсатора на
расстоянии d располагается диэлектрик
(расстояние d должно быть много меньше
линейных размеров каждой из пластин)
Конденсатор
5) В пространстве между
обкладками
конденсатора
сосредоточено
электрическое поле,
(искажениями по краям
пренебрегают)
Зарядить конденсатор - соединить обкладки конденсатора с
источником питания
Разность потенциалов
При подключении конденсатора
к источнику питания на его
обкладках возникает разность
потенциалов, т.е. электрическое
напряжение Δφ=U;


Физическую величину, равную
отношению заряда
конденсатора к разности
потенциалов между обкладками,
называют электроемкостью
конденсатора
C=
Электроемкость конденсатора


C – коэффициент пропорциональности между
электрическим зарядом q и разностью потенциалов
(Δφ) U
Q = сU
единицей измерения электроемкости является
ФАРАД (Ф), названа в честь Майкла Фарадея
 Фарад – это емкость такого конденсатора, у которого
при заряде каждой обкладки в 1 Кл напряжение
между обкладками равно 1В

Электроемкость конденсатора
 Фарад – это очень большая электроемкость.
 На практике применяют обычно его
дольные единицы:
 1мкФ = 10-6 Ф
 1пФ = 10-12Ф
Электроемкость конденсатора
 Электроемкость конденсатора зависит от
параметров конденсатора
 От площади пластин s;
 От расстояния между пластинами d;
 C = sεε0/ d,
где: 1.ε – диэлектрическая проницаемость среды
2.ε0 = 8,85 · 10-12Кл2/(Н·м)
( При внесении в пространство
между обкладками диэлектрика
увеличивается емкость конденсатора)
Конденсатор
 Для получения нужной емкости требуется
несколько конденсаторов – батарею.
Конденсатор
Параллельное
Последовательное
Параллельное соединение конденсаторов
Данное соединение
расс
рассматривается как
один
один конденсатор,
площадь
площадь пластин
которого
которого вдвое больше,
чем у каждого из двух;
 Емкость батареи из n одинаковых
параллельно соединенных конденсаторов
определяется по формуле C= n C1, если
емкости батареи одинаковы.

Последовательное соединение конденсаторов
 Данное соединение рассматривается как один
конденсатор, у которого расстояние между
пластинами вдвое больше, чем у каждого из
двух;
 Емкость батареи из n одинаковых
последовательно соединенных
конденсаторов определяется
по формуле 1/ C = 1/ C1 +1/С2,
если емкости батареи одинаковы.
Соединение конденсаторов
Электрическое поле конденсатора
 Электрическое поле - заряженное тело
 Силовая характеристика электрического поля
напряженность электрического поля – Е= Δφ/d
 Силовые линии электрического поля
 Однородность электрического поля
 За счет энергии электрического поля совершается
работа
W=С U2/2
W =q2/2С
Энергия заряженного конденсатора
 Энергия любого заряженного тела
сосредоточена в связанном с ним
электрическом поле
 Наличие энергии – важнейшее свойство
электрического поля как особого вида
материи
Виды конденсаторов
 По типу диэлектрика:
воздушные,
бумажные,
керамические,
оксидно-электролитические,
слюдяные
Конденсатор в электрической цепи
 При включении конденсатора в цепь необходимо
соблюдать полярность (для бумажных ).
 Конденсаторы широко применяются в радиотехнике
для передачи звуковой информации.
Колебательный контур
Состоит из конденсатора и проволочной
катушки.
 КК является основной частью генератора
высокочастотных электромагнитных
колебаний, имеющегося в каждом
радиопередающем устройстве.

Энергия электрического поля конденсатора
 Энергия любого заряженного тела
сосредоточена в связанном с ним
электрическом поле
Энергия магнитного поля катушки
 L- индуктивность катушки
 I – сила тока в проводнике
Электромагнитные колебания в КК
 ЭК происходят благодаря первоначальному
запасу энергии;
 ЭК– свободные колебания;
 ЭК– периодические колебания
Формула Томсона, получена английским физиком в
1853 году
Частота
электромагнитных
колебаний
Электромагнитные колебания
Закон сохранения энергии

Энергия
электрического поля
конденсатора
превращается в
энергию магнитного
поля катушки
Решение задач
 О.И.Громцева
Стр 236 №№ А29 – А40
Развитие учения об электрическом поле
 Науке об электричестве более двух тысяч лет
 В древности и в средние века пытались объяснить








загадочное поведение янтаря
1600 год англ. У.Гильберт установил свойства янтаря, алмаза,
стекла, серы, сургуча и т.д. электризоваться.
1672год нем. О.фон Герике описал свойства электрической
машины состоящей из шара из серы
1729 год англ. С.Грей обнаружил, что электрический заряд
можно передавать
Через 4 года фр. Ш.Дюфе – существование двух видов заряда
1745-1746 гг. Э .Г. Клейстон и голл. П.ван Мушенбрук –
первый конденсатор – лейденская банка о чем написал фр.
Реомеру.
Рихман в 1753 г трагически погиб при разряде молнии
1785 г был установлен закон Кулона
Майкл Фарадей ввел понятие силовых линий
Домашнее задание
 Физика9, §54, упражнение №45