logo search
10кл Лекции от емкости до тока

Электроемкость плоского конденсатора.

По определению поверхностная плотность заряда пластин равна:

где q – заряд,

S – площадь каждой пластины.

Разность потенциалов между пластинами в однородном электрическом поле равна:

где d – расстояние между пластинами,

Е-напряженность поля конденсатора.

Из определения электроемкости конденсатора можно получить формулу для расчета электроемкости плоского конденсатора.

Электроемкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади пластин (обкладок) и обратно пропорциональна расстоянию между ними, а если пространство между обкладками заполнено диэлектриком, электроемкость конденсатора увеличивается в ε раз.

Сферический конденсатор

это система из двух концентрических проводящих сфер радиусами R1 и R2, с диэлектрической средой между этими сферами.

Электроемкость сферического конденсатора можно вычислить по формуле:

Цилиндрический конденсатор

это система из двух соосных проводящих цилиндров радиусами R1 и R2 и длины L с диэлектрической средой между цилиндрами.

Электроемкость цилиндрического конденсатора можно вычислить по формуле:

Конденсаторы переменной ёмкости.

Конденсаторы, устройство которых позволяет изменять один из параметров, от которого зависит электроёмкость конденсатора.

Например, у плоского конденсатора емкость можно увеличить, если увеличить площадь его пластин, так как .

Последовательное соединение конденсаторов

Соединение, при котором первая обкладка каждого следующего конденсатора соединяется со второй обкладкой предыдущего.

При последовательном соединении конденсаторы имеют одинаковый заряд, так как в результате явления электростатической индукции на обкладках соседних конденсаторов происходит разделение заряда.

Общая разность потенциалов равна сумме разностей потенциалов на каждом конденсаторе.

0 - n = (0 - 1)+( 1 - 2)+( 2 - 3)+…+( n-1 - n)

Поделив обе части выражения на величину заряда конденсатора, получим:

Учитывая, что ёмкость конденсатора , запишем получившееся выражение в новой форме.

При последовательном соединении всегда выполняется условие: (электроемкость батареи конденсаторов меньше, чем минимальная емкость одного из конденсаторов).

Последовательное соединение n конденсаторов различной емкости.

Разность потенциалов

Заряд

Эквивалентная электроемкость батареи

0-n=(0 - 1)+(1 - 2)+ +( 2 - 3)+…+( n-1 - n)

q1= q2= q3=…= qn

Последовательное соединение двух конденсаторов различной емкости.

Разность потенциалов

Заряд

Эквивалентная электроемкость батареи

0 - 2 = (0 - 1)+(1 - 2)

q1= q2

Последовательное соединение n конденсаторов одинаковой ёмкости.

Разность потенциалов

Заряд

Эквивалентная электроемкость батареи

0 - n =n(0 - 1)

q1= q2= q3=…= qn