Încărcarea încărcată q este distribuită pe suprafața sa, astfel încât intensitatea câmpului din interiorul conductorului să fie zero. Dacă conductorul poartă deja o sarcină q. raportează în continuare taxa de aceeași magnitudine, a doua taxa trebuie să fie distribuite în mod precis de-a lungul conductorului precum primul, în caz contrar se creează un câmp într-un conductor care nu este egal cu zero. Astfel, încărcări diferite sunt distribuite pe un conductor îndepărtat de alte corpuri (solitare) într-un mod similar, i. E. taxa de raport densitate la două puncte arbitrare ale suprafeței unui conductor la orice valoare a taxei va fi la fel.
Rezultă că potențialul unui conductor solitar este proporțional cu încărcarea pe acesta. Într-adevăr, o creștere a unui anumit număr de ori a sarcinii duce la o creștere a numărului de ori intensitatea câmpului în fiecare punct al conductorului înconjurător din spațiu, adică
Introducând factorul de proporționalitate corespunzător, scriem sau
unde C se numește capacitatea electrică.
Astfel, capacitatea electrică a unui conductor solitar este o cantitate fizică care este numeric egală cu valoarea încărcării care trebuie raportată unui conductor dat pentru a-și crește potențialul cu unul. În SI, unitatea de capacitate este Farad (F).
Să determinăm capacitatea electrică a unei sfere solitare. Potențialul unei sfere încărcate de raza R
Comparând cu noi avem:
11) Condensatoare:
Dacă cei doi conductori izolați unul de celălalt comunică încărcările q1 și q2. atunci o anumită diferență de potențial Δφ apare între ele, în funcție de sarcini și de geometria conductorilor. Δφ diferență de potențial între două puncte într-un câmp electric este adesea menționată ca tensiune și notate cu litera U. Cel mai mare interes practic este cazul în care taxele de conductoare egale în mărime și opuse în semn: q1 = - q2 = q. În acest caz, putem introduce conceptul de capacitate electrică.
Capacitatea electrică a unui sistem de două conductori este o cantitate fizică, definită ca raportul dintre sarcina q a unuia dintre conductori și diferența de potențial Δφ între ele:
În sistemul SI, unitatea de capacitate electrică se numește Farad (F):
Există nevoie de astfel de dispozitive, care cu un potențial mic ar putea acumula încărcături mari. Baza acestor dispozitive, numite condensatoare. se pune faptul că capacitatea conductorului crește, pe măsură ce un alt conductor se apropie de el. Acest lucru se datorează faptului că sub acțiunea câmpului creat de un conductor încărcat, încărcările induse apar pe un corp conductiv neîncărcat situat în apropiere. Condensatoarele sunt realizate sub forma a doi conductoare, numite bykobladkami. plasate aproape unul de altul. Pentru ca corpurile externe să nu afecteze capacitatea condensatorului, plăcile au o astfel de formă și astfel dispun de ele unul față de celălalt. că domeniul creat de taxele acumulate pe ele. a fost concentrată în condensator.
Fiecare dintre plăcile încărcate ale unui condensator plat creează în apropierea suprafeței un câmp electric, al cărui modul este exprimat prin relație
Conform principiului suprapunerii, forța de câmp creată de ambele plăci este egală cu suma forțelor și câmpurilor fiecărei plăci:
În interiorul condensatorului vectorial sunt paralele; prin urmare, modulul forței câmpului total este
Este vectorul plăcilor inapravleny în direcții diferite, și de încărcare plăci sigma densitate poetomuE = 0. Suprafața este q / S, unde q - taxa și S - suprafața fiecărei plăci. Diferența de potențial Δφ între plăcile într-un câmp electric uniform este egal cu Ed, unde d - distanța dintre plăci. Din aceste relații este posibil să se obțină o formulă pentru capacitatea electrică a unui condensator plat.
Astfel, capacitatea electrică a unui condensator plat este direct proporțională cu aria plăcilor (plăcilor) și invers proporțională cu distanța dintre ele. Dacă spațiul dintre plăci este umplut cu un dielectric, capacitatea condensatorului crește cu un factor de ε:
Exemple de condensatoare cu o configurație diferită a plăcilor sunt condensatoare sferice și cilindrice. Un condensator sferic este un sistem de două sfere conductive concentrice de raze R1 și R2. Cilindrice condensator - un sistem de doi cilindri coaxiali conductoare de raze R1 și R2 și lungimea L. Volume a condensatorului umplut cu un ε permitivitatea dielectric, exprimată prin formulele:
(un condensator sferic), (un condensator cilindric).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: