Электрическая емкость, конденсатор.

Любая система из двух проводников, разделенных диэлектриком, будет накапливать заряды под действием напряжения. Она называется электрической емкостью.

Простейший представитель – конденсатор. Он состоит из двух металлических пластин, разделенных диэлектриком.

При подключении внешнего электрического поля происходит зарядконденсатора: отрицательный полюс источника начинает переправлять свободные электроны с пластины на пластину, при этом возникает самый большой зарядный ток, но так как электроны еще не успели переправиться на другую пластину, разницы зарядов нет, значит, нет и разности потенциалов, или напряжения на пластинах. По мере перехода электронов на другую пластину, возникает избыток их на одной пластине и недостаток на другой, то есть электрическое напряжение. Когда источник переправил все свободные заряды с пластины на пластину, зарядный ток прекращается и возникает максимальное напряжение. При этом созданное поле поляризует диэлектрик и он накопит энергию.

Если конденсатор отключить от источника и подключить к нагрузке, то электроны держать будет нечем, и они побегут обратно, создавая ток. Диэлектрик примет прежнее состояние и отдаст энергию обратно. Это разряд.

Емкость – это способность накапливать заряды, то есть электроэнергию.

Она зависит от:

1. Площади пластин s. Чем больше площадь, тем большее количество свободных электронов там будет. Но не зависит от материала пластин, так как во всех металлах в кубике вещества одинаковое количество свободных электронов.

2. От толщины диэлектрика d. Чем тоньше диэлектрик, тем легче его поляризовать.

3. От самого диэлектрика, то есть от его диэлектрической проницаемости ε.Она характеризует способность диэлектрика накапливать энергию при поляризации.

C= ε ε₀(s/d)

Способы соединения конденсаторов:

1. Параллельное соединение.
При необходимости увеличить емкость конденсаторы соединяют между собой параллельно.

При этом способе соединения общая площадь пластин увеличивается по сравнению с площадью пластины отдельного конденсатора. Общая емкость конденсаторов, равна сумме емкостей отдельных конденсаторов:

C_общ=C₁+C₂+C₃+…+C_n

2. Последовательное соединение.
При необходимости уменьшить емкость конденсаторы соединяют последовательно.

При этом общая емкость конденсаторов вычисляется по формуле:

1/С_общ = 1/С₁+1/С₂+1/С₃... +1/С_n

С_общ=(С₁С₂С₃ )/( С₁С₂+ С₁С₃+С₂С₃)

Общая емкость становится меньше наименьшей.

Электрический ток. Электрическое сопротивление. Основные законы цепи постоянного тока.

Электрический ток и его характеристики. ЭДС.

Электрический ток – это упорядоченное направленное движение свободных зарядов.

Количественной характеристикой тока является его сила.

Сила тока – это количество зарядов, прошедших через сечение проводника за единицу времени (секунду, минуту).

I=Δq/Δt ,A

ГдеΔq/Δt -скорость изменения тока, или количество зарядов за малое время t

Сила тока зависит только от самих зарядов (их числа) и не зависит от сечения проводника.

Для постоянного тока:

I=q/t ,A

Для того чтобы создать ток, нужна сторонняя сила, которая вырабатывается источником электроэнергии.

Электродвижущая сила (ЭДС) – это сила, которая разделяет и движет заряды.

Обозначается Е,вольт.