Последовательное соединение конденсаторов

- Емкость отдельных конденсаторов С ₁, С ₂ ,..., С_n,

- Заряд на пластинах всех конденсаторов одинаков

и равен заряду батареи:

Q = Q₁ = Q₂ = Q₂

- Разность потенциалов на зажимах конденсаторов:

- Разность потенциалов на зажимах батареи

Полная емкость батареи:

т.е. при.последовательном соединении конденсаторов результирующая емкость С всегда меньше наименьшей емкости, используемой в батарее.

§ 11 Энергия заряженного конденсатора

где Q — заряд конденсатора,

С — емкость конденсатора,

Dj — разность потенциалов между обкладками конденсатора.

Так как

 

 

где V= Sd — объем конденсатора.

Формула показывает, что энергия конденсатора выражается через величину, характеризующую электростатическое поле, — напряженность Е.

Объемная плотностьэнергии электростатического поля (энергия единицы объема)

 

ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

Основные характеристики электрического тока

Электрический ток - = это направленное движениеэлектрических зарядов.

Под действием электрического поля положительные заряды движутся вдоль вектора , отрицательные – против .

Направление тока совпадает с направлением движения положительных зарядов.

Для постоянного тока:

 

Сторонние силы. ЭДС. Напряжение

Для существования тока необходимо наличие в цепи устройства, способного создавать и поддерживать разность потенциалов за счет работы сил неэлектрического происхождения. Такое устройство называется источник тока.

Сторонник силы -. силы, действующие на заряды со стороны источника тока называются

ЭДС (электродвижущая сила) - величина, характеризующая работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда:

Сила, действующая на заряд в цепи:

Напряжение - это работа, совершаемая суммарным полем (кулоновским и сторонних сил) по перемещению единичного положительного заряда на данном участке цепи.

Внимание: Δ φ. ε и U имеют одинаковую размерность

Какой физический смысл этих величин, и чем они отличаются?

· Разность потенциалов Δ φ характеризует работу кулоновских сил (электрического поля) по перемещению единичного положительного заряда.

· Э.д.с. ε характеризует работу сторонних сил источника токапо перемещению единичного положительного заряда.

· Напряжение U характеризует суммарную работу кулоновских сил электрического поля и сторонних силисточника токапо перемещению единичного положительного заряда.

Если участок цепи не содержит источника тока, то ε = 0 и U = Δ φ

Закон Ома. Сопротивление проводников

где R - внешнее сопротивление;

r - внутреннее сопротивление источника тока

 

Выразим закон Ома для участка цепи через удельную проводимость и плотность тока :

где - плотность тока;

- удельная проводимость