def: condensator este un dispozitiv pentru obținerea valorilor dorite de capacitate electrice.
De obicei, condensatorul este format din două corpuri conductoare (electrozi) separate printr-un dielectric. Mai mult decât atât, structura sa este, în general astfel încât câmpul electric este concentrat aproape în întregime între electrozi. Electrozi Corespunzătoare capacitate sunt mici în comparație cu capacitatea condensatorului, care prin definiție este egală cu
unde Q - sarcina pozitiva a unuia dintre electrozi (pe cealaltă placă de sarcină negativă) și Dj - diferența (sau schimbarea) potentialele dintre electrozi.
Dacă nici un vid între plăci și dielectric cu permitivitatea e. este clar că intensitatea câmpului în vremuri e diferență de potențial mai mic de câte ori o capacitate mai mică și, în consecință mai mult.
unde C0 este capacitatea condensatorului vid.
4. Condensatorul plat.
Se compune din două zona paralele interminabile placă S. la o distanță d una de alta (figura 15.1). Diferența în acest caz, potențialul a fost determinat anterior (7.14). Taxa pe placa de Q s = S. Apoi containerul
rem: Strict vorbind, în cazul în care plăcile sunt nelimitate, iar zona lor infinit. Aceasta se referă la condensator, distanța dintre plăci este mult mai mică decât dimensiunea tipică a plăcilor.
5. sferică condensator.
Acesta reprezintă un două sfere conductoare concentrice cu raze R1 Dacă sfera exterioară îndepărtată la infinit (R2 ® ¥), capacitatea unei sfere solitar Acest lucru explică de ce constanta dielectrică este măsurată în Farazi / metru. De exemplu, vom calcula capacitatea globului, luându-l pentru o sferă de rază efectuarea rg = 6370 km. Apoi, în conformitate cu (15,10) capacitanță pământ Cs = 700 microfarazi. valoare foarte modestă pentru condensatori de astăzi. În cazul în care dimensiunea sferelor închide, și anume, R2 -R1 = d< Acest lucru este de înțeles. În acest caz, un condensator sferic degenerează într-un set de avion. El prezintă două suprafețe cilindrice conductoare foarte lungi, concentrice, cu o rază R1 În cazul în care dimensiunile cilindrilor sunt similare, de exemplu, R2 -R1 = d< și capacitatea condensatorului condensator cilindric degenerează într-un set de avion. Considera doua infinit lung, conductor infinit subțire încărcat cu o finețe oppositely T. 2a este situat la o distanță unul față de celălalt (ris.15.4). Conductorii sunt perpendiculare pe planul desenului. Potențialul de la un punct arbitrar, în conformitate cu (7.22) este calculat ca apoi linia echipotențială descrisă de ecuația Rețineți că, pentru aceeași magnitudine dar opusă o valoare inversă a semnului potențialului. În coordonate carteziene Am primit deja în lux. №7 revendicarea 11. Rezolvarea (15,17), obținem ecuația Pe axa x (y = 0), intersectează această curbă la punctele și între ele. Este ușor să arătăm că (15.18) descrie un cerc centrat în punctul Astfel, toate suprafețele echipotențiale ale unui astfel de sistem - aceasta este cilindrii. Secțiunile transversale ale celor doi cilindri egale în mărime, dar diferite în semn potențialul prezentat în ris.15.5 pentru m = 3 (dreapta), și m = 1/3 (pe partea stângă). Distanța dintre centrele cilindrului este egal cu d = | 2x0 | . Acum rezolva problema inversă. Foarte lungă predeterminate raza R. fire paralele și distanța dintre centrele lor este d. în care d> 2R (ris.15.6). De la (15,20) și (15,21) este ușor și în conformitate cu (15.16) potențial În consecință, diferența de potențial egală cu iar capacitance cablare lungimea l În cazul în care firele sunt foarte subțiri în comparație cu distanța dintre ele d >> R. apoi m = d / R. și Un fir de deasupra solului (ris.15.7). Folosind metoda de imagini în oglindă și formula (15.26). Este clar că d = 2h. iar diferența de potențial dintre conductorul și masă de două ori mai mică decât în problema anterioară a celor două fire, prin urmare, capacitatea de două ori. Dacă înălțimea de 5 m, 0,5 cm firele de rază, firele de 1 m lungime au capacitate de 7.3 pF. Conectarea condensatoarelor în moduri diferite, puteți obține o capacitate mare sau capacitatea de a rezista la înaltă tensiune. Calcularea capacității de conexiuni a fost mult timp bine cunoscută, astfel încât să restricționeze formule și diagrame. La mijlocul secolului al XVII-lea. în Olanda, Universitatea din Leiden, cercetatori condus de Mushenbroka a găsit o modalitate de a acumularea de sarcini electrice. Astfel, dispozitivul de stocare a energiei electrice a fost Leyden jar (Universitatea din titlu) - un vas de sticlă, pereții căruia interior și exterior sunt tencuite folie de plumb (profil și aspectul general la ris.15.10). Fotografia una dintre primele borcane Leyden din Figura 15.10a borcan Leyden, plăcile conectate la masina electrica, ar putea acumula și reține mult timp o cantitate semnificativă de energie electrică. Dacă plăcile sale alăturat bucăți de sârmă groasă, atunci punctul de defect alunecat o scânteie puternică, iar sarcina electrică acumulată a dispărut instantaneu. Dacă plăcile unui dispozitiv încărcat conectat prin fir subțire, acesta este încălzit rapid, topit și fulgeră, adică Am sufla, așa cum am spus de multe ori astăzi. Concluzia ar putea fi unul: pe un fir care transportă un curent electric, care este o sursă de butelie de Leyda încărcate electric. Un tip de condensator, proiectat pentru tensiune foarte mare. Capacitatea este scăzută, astfel încât acestea sunt adesea conectate la baterie (ris.15.11). Vom descrie o experiență de învățare cu borcanul Leyden. Exterior căptușeală - tub metalic. Acesta este introdus în tubul dielectric este fabricat din cuarț, iar ultima - bara metalică. Sol capacul exterior, banca perceput de către mașină electrostatică, și apoi deconectați de la ea și demontate. Tija interior se extinde dincolo de mâner izolant, tubul de cuarț este îndepărtat și cele două plăci de metal sunt aduse în contact unul cu celălalt. Acum, pe plăcile nu există taxe. În cazul în care banca a aduna din nou, acesta va fi încărcat din nou. Acest lucru dovedește că tubul de cuarț este polarizat chiar și atunci când nu este înconjurat de plăci încărcate. Pentru un câmp condensator reală nu este centrată complet între plăcile (ris.15.12). La marginile plăcii există o concentrare taxă suplimentară, ceea ce duce la o creștere a capacității. În cazul în care plăcile sunt dintr-un cerc (figura 15.1) de rază R. atunci când capacitatea este calculată cu formula Kirchhoff. obținut atunci când R >> d. (vezi Landau., vol.8 pagina 38). Această relație poate fi rescrisă ca și să prezinte această formulă în forma6. cilindică condensatorului.
7. Potențialul de fire subțiri.
8. Linia de două fire.
9. linie de telegraf.
10. Seria și conexiuni paralele de condensatoare.
11. borcan Leyden.
12. Condensator de dimensiune finită.
articole similare