Elektromosság és mágnesesség 1

def: kondenzátor egy olyan eszköz, hogy elérjük a megkívánt villamos teljesítmény értékeket.

Jellemzően, a kondenzátor két vezetőképes szervek (elektródák) elválasztott dielektromos. Továbbá, annak szerkezete általában olyan, hogy a villamos tér szinte teljesen középpontjában az elektródák között. Megfelelő kapacitív elektródákat kicsik, összehasonlítva a kondenzátor kapacitása, ami a definíció szerint egyenlő

ahol Q - pozitív töltését az egyik elektródot (a másik lemez negatív töltés) és a Dj - különbség (vagy változás) a potenciálok az elektródák között.

Ha nincs vákuum a lemezek között, és a dielektromos permittivitás e. egyértelmű, hogy a térerősség e-szor kisebb potenciál különbség, ahányszor kisebb kapacitású és ennek megfelelően több.

ahol C0 a kapacitás a vákuum kondenzátor.

4. A lakás kondenzátor.

Két párhuzamos végtelenített S. lemez terület d távolságra egymástól (15.1 ábra). A különbség ebben az esetben a lehetséges meghatároztuk a korábban (7,14). A töltés a tányéron Q = s S. Ezután a tartály

rem: Szigorúan véve, ha a lemezeket végtelenek, és a terület a végtelen. Ez vonatkozik a kondenzátor, a két lap közötti távolság jóval kisebb, mint a tipikus méret a lemezek.

5. A gömbölyű kondenzátorral.

Ez jelenti a két koncentrikus vezető gömbök sugarak R1

Ha a külső gömb eltávolítjuk a végtelenig (R2 ® ¥), a kapacitás egy magányos gömbök

Ez magyarázza, hogy a dielektromos állandója mérjük Farads / méter.

Például számoljuk a kapacitás a világon, hogy őt egy vezető sugarú gömb rg = 6370 km. Ezután szerint a (15.10) földkapacitás Cs = 700 uF. Nagyon szerény érték a mai kondenzátorok.

Ha a méret a gömb zárja, azaz R2 -R1 = d<

Ez érthető. Ebben az esetben, egy gömb alakú kondenzátor fajul egy repülőgép készlet.

6. A hengeres kondenzátor.

Úgy mutatja két koncentrikus vezető nagyon hosszú, hengeres felületét egy R1 sugár

Ha a palack mérete hasonló, azaz R2 -R1 = d<

és a kondenzátor kapacitása

Henger kondenzátor fajul egy repülőgép készlet.

7. A potenciális vékony huzalokat.

Vegyünk két végtelenül hosszú, végtelenül vékony vezeték ellentétes töltésű finomságú t. 2a található olyan távolságban egymástól (ris.15.4). A vezetékek merőlegesek a rajz síkjában. A potenciális egy tetszőleges helyen megfelelően (7,22) van kiszámítva, mint

majd ekvipotenciális vonalat által leírt egyenlettel

Megjegyezzük, hogy az azonos nagyságú, de ellentétes inverz értékét a megjelölés a lehetőségeket. Derékszögű koordináta

Már megkaptuk a lux. №7 11. igénypont. Megoldása (15,17), megkapjuk az egyenlet

A x-tengely (y = 0), metszi ezt a görbét a pontokon

és a kettő között. Könnyen azt mutatják, hogy (15.18) kört ír le középre a ponton

Így, az összes ekvipotenciális felületet egy ilyen rendszer - ez a hengerek. A keresztmetszet a két henger azonos nagyságrendű, de eltérő megjelölés a potenciális látható ris.15.5 m = 3 (jobbra), és m = 1/3 (a bal oldalon). A központjai közötti távolság a henger egyenlő d = | 2x0 | .

8. A kéthuzalos vonal.

Most oldja meg az inverz probléma. Nagyon hosszú, előre meghatározott sugara R. párhuzamos vezetékek és a távolság a középpontjaik d. ahol d> 2R (ris.15.6). Tól (15,20) és (15.21) könnyen

és aszerint, hogy (15.16) a potenciális

Következésképpen a potenciális különbség egyenlő

A kapacitív vezetékek hossza l

Ha a vezetékek nagyon vékony képest a köztük lévő távolság d >> R. akkor m = d / R. és

9. távíró.

Egy vezetékes föld feletti (ris.15.7). Ismertetett módszer szerint tükörképei, és a képlet (15,26). Egyértelmű, hogy a d = 2h. és a potenciális különbség a vezető és a föld kétszer kevesebb, mint az előző probléma a két vezeték, ezért a kapacitás kétszer.

Ha a magassága 5 m, 0,5 cm sugarú huzalok, a vezetékeket a 1 m hosszúságú van kapacitása 7,3 pF.

10. sorozat és párhuzamos kapcsolatok kondenzátorok.

Csatlakozó kondenzátorok különböző módon, akkor kap egy nagy kapacitású, illetve a képességét, hogy ellenálljon a magas feszültségű. Kiszámítása kapacitás kapcsolatok régóta jól ismert, ezért korlátozzák képletek és diagramok.

11. Leyden jar.

A közepén a XVII században. Hollandiában, Leiden University kutatói által vezetett Mushenbroka megtalálta a módját, hogy a felhalmozási elektromos töltések. Így a villamos tárolóeszközt volt leideni palack (University of cím) - egy üvegedénybe, amelynek a falai belül és kívül vakolt ólomfólia (profil és az általános megjelenés ris.15.10). Photo az egyik első leideni palack ábrán 15.10a

Leideni palack, tányérok csatlakozik az elektromos autó, felgyülemlik és hosszú megőrzi jelentős mennyiségű villamos energiát. Ha a lemezek csatlakozott darab vastag drót, akkor a hiba pont lecsúszott egy erős szikra, és a felhalmozott elektromos töltés azonnal eltűnt. Ha a lemezeket egy töltött csatlakoztatott eszköz által vékony drót, ez gyorsan melegítjük, megolvasztjuk és villant, azaz Fújom, ahogy azt gyakran mondják ma. A következtetés egyike lehet: egy drót hordozó elektromos áram, amely egy forrás elektromosan töltött leideni palack. Egy bizonyos típusú kondenzátor, amelynek célja a nagyon magas feszültség. Kapacitása alacsony, így gyakran kapcsolódik az akkumulátort (ris.15.11).

Bemutatjuk a tanulási tapasztalat a leideni palack. A külső bélés - fémcső. Ez be van dugva a dielektrikum cső kvarcból, és az utolsó - a fém rudat. Földre a külső burkolat, a bank által felszámított elektrosztatikus készüléket, majd húzza ki belőle, és lebontották. A belső rúd túlnyúlik a szigetelő nyél, a kvarc csövet eltávolítjuk, és a két fémlemezt érintkezésbe hozzuk egymással. Most a lemezeken nincsenek díjakat. Ha a bank, hogy összegyűjtse újra, akkor újra megterhelni. Ez azt bizonyítja, hogy a kvarc cső polarizált akkor is, ha nem veszi körül töltött lemezeken.

12. A kondenzátor véges méretű.

A valós kondenzátor mező nem teljesen középre a lemezek között (ris.15.12). A szélei a lemez van egy további díj koncentrációt, amely ahhoz vezet, hogy a kapacitás növekedésével. Ha a lemezek egy kör (15.1 ábra) R sugarú, akkor a kapacitást úgy számítjuk ki, a képlet Kirchhoff. kapunk, ha R >> d. (lásd Landau., Vol.8 38. oldal).

Ez az összefüggés átírható

és hogy ezt képlet formájában

Kapcsolódó cikkek