Электроемкость. Конденсаторы. Виды соединения конденсаторов.

Конденсатор – это устройство, состоящее из двух проводников (пластин), разделенных диэлектриком, толщина которого мала

по сравнению с размерами проводников.

Типы конденсаторов.

 

искусственные: естественные:

бумажные, электролитические, электропроводка, две жилы

слюденные, воздушные. кабеля, жила кабеля и броня.

Цепи, содержащие конденсатор – электростатические цепи. Основной параметр – емкость – физ.величина, характеризующая зарядом, который нужно сообщить одной из пластин конденсатора, чтобы напряжение между пластинами изменилось на единицу.

Обозначение: С

Си: [С]= Ф (фарад); 1мкФ=10^-6 Ф 1нФ=10^-9 Ф 1пФ=10^-12 Ф

Емкость плоского конденсатора

– вакуум - среда

S –площадь пластин

D – расстояние между пластинами.

Емкость конденсатора можно увеличить за счет уменьшения расстояния между пластинами, однако это приведет к уменьшению толщины диэлектрика, т.е уменьшению его электрической прочности. Увеличение емкости конденсатора с опред. диэлектриком можно добиться увеличением площади пластин, но это приведет к увеличению габарита конденсатора.

Виды соединения конденсаторов

параллельное последовательное

U

 

В один узел соединяется в один узел соединяются конец

начало проводников, др. 1-го проводника и начало другого

узел концы проводников 1) q=q₁=q₂=const

1) U=U₁=U₂=const 2)U_об=U₁+U₂+…

2) Q_об=q₁+q₂+… Смешанное 3) …

3) С_об= С₁+С₂ С_об=

 

Электрические цепи -

Совокупность устройств, предназначенных для прохождения тока.

Основные элементы неосновные элементы

1. Источник тока 1) аппаратура элемента

;;; E 2) измерительная аппарат.

2. Провода 3) аппаратура защиты

3. Потребитель

⊗;;

Два участка цепи

внутренний внешний

источник все ост. Части

Эл. цепи

Активные- цепи, в которых пассивные- цепи, в которых

источниках тока явл-ся источник тока явл. двигателем

генератором (направление тока (направление тока внутри

внутри источника совпадает с источника не совпадает с направ-

направлением тока в цепи) лением тока в цепи).

ЭДС(ℰ)-работа, совершаемая при переносе эл. заряда внутри источника тока.

[ℰ]=В

Основные части эл. цепи

1) Узел –точка соединения нескольких проводников

Точки, входящие в узел - приходящие (+)

Точки, выходящие из узла – исходящие(-)

1 закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в ветвях, соединенных в один узел, равна 0

⅀I=0 I₁-I₂-I₃=0

2) Ветвь – часть цепи между двух узлов

3) Контур – замкнутый путь, по которому протекает ток.

 

 

2 закон Кирхгофа: Суммы ЭДС в контуре равна сумме падения напряжений в этом же контуре ⅀ℰ=⅀IR

IR-падение напряжения

Для определения законов в алгебраической сумме произвольно задаются направлением обхода контура: по часовой или против часовой стрелки.

Закон Ома для ветвей цепи:

Сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.

R - внешнее сопротивление

r – внутреннее сопротивление ист. тока

Метод узлового напряжения.

Данный метод используется в цепях, если в ней имеется только 2 узла. Напряжение между этими узлами называется узловым.

Узловое напряжение определяется отношением алгебраической суммы произведений ЭДС и проводимости ветвей с источниками к сумме проводимости всех ветвей.

Для определения знаков алгебраической суммы направление токов в ветвях выбирается одинаковыми, т.е. от одного узла к другому. Тогда ЭДС источника, работающего в режиме генератора выбирается со знаком +, а источника, работающего в режиме двигателя (потребителя) со знаком –.

После разбора цепи определяются токи в ветвях.

- проверка