Site Loader
Posted on 02.06.1987

Содержание

Конденсатор

Публикации по материалам Д. Джанколи. «Физика в двух томах» 1984 г. Том 2.

Конденсатор — это устройство для накопления электрического заряда; он состоит из двух проводников (обкладок), расположенных близко друг к другу, но не соприкасающихся. Типичный плоский конденсатор представляет собой пару параллельных пластин площадью А, разделенных небольшим промежутком d (рис. 25.1, а). Часто пластины, разделяют прокладкой из бумаги или другого диэлектрика (изолятора) и сворачивают в рулон (рис. 25.1,6).

Предположим, что конденсатор подключен к источнику напряжения, например к батарее. (Батарея — это устройство, на клеммах которого поддерживается относительно постоянная разность потенциалов). Подсоединенный к батарее конденсатор быстро заряжается: одна его обкладка приобретает положительный заряд, другая-равный по величине отрицательный (рис. 25.2).

Заряд, приобретаемый каждой из обкладок конденсатора, пропорционален разности потенциалов

Vba:

Q = CVba (25. 1)

Коэффициент пропорциональности С называется емкостью конденсатора. Единица емкости, кулон на вольт, называется фарад (Ф). На практике чаще всего применяются конденсаторы емкостью от 1 пФ (пикофарад, 10-12Ф) до 1 мкФ (микрофарад, 10-6 Ф). Формулу (25.1) впервые вывел Вольт в конце XVIII в.

Емкость С служит характеристикой данного конденсатора. Величина емкости С зависит от размеров, формы и взаимного расположения обкладок, а также от вещества, заполняющего промежуток между обкладками. В этом разделе мы будем считать, что между обкладками находится вакуум или воздух.

Емкость конденсатора, согласно (25.1), можно определить экспериментально, непосредственно измерив заряд Q пластины при известной разности потенциалов Vba.

Если геометрическая конфигурация конденсаторов достаточно проста, то можно определить емкость С аналитически. Для иллюстрации рассчитаем емкость С конденсатора с параллельными пластинами площадью А, находящимися на расстоянии d друг от друга (плоский конденсатор) (рис. 25.3). Будем считать, что величина

d мала по сравнению с размерами пластин, так что электрическое поле Е между пластинами однородно и искривлением силовых линий у краев пластин можно пренебречь. Ранее мы показали, что напряженность электрического поля между близко расположенными параллельными пластинами равна Е = ?/?0, а силовые линии перпендикулярны пластинам.
Поскольку плотность заряда равна ? = Q/A, то

Напряженность электрического поля связана с разностью потенциалов соотношением

Мы можем взять интеграл от одной пластины до другой вдоль траектории, направленной навстречу силовым линиям:

Установив связь между Q и Vba, выразим теперь емкость С через геометрические параметры:

Справедливость полученного вывода очевидна: чем больше площадь А, тем «свободнее» разместятся на ней заряды, отталкивание между ними будет меньше и каждая пластина сможет удерживать больший заряд. Чем больше расстояние d между пластинами, тем слабее заряды на одной пластине будут притягивать заряды на другой: на пластины от батареи поступает меньше заряда и емкость оказывается меньше.

Обратим также внимание, что формула справедлива при использовании в качестве диэлектрика — вакуума. Для других изоляторов используется коэффициент диэлектрической проницаемости К.
Тогда, с учётом коэффициента, ёмкость конденсатора будет равна:

С = К?0 A/d , либо С = ?A/d

Например, для некоторых диэлектриков коэффициент К будет равен:

Вакуум: К = 1.0000
Воздух (1 атм): К = 1.0006
Парафин: К = 2.2
Эбонит: К = 2.8
Пластик (поливинильный): К = 2.8-4.5
Бумага: К = 3-7
Кварц:

К = 4.3
Стекло: К = 4-7
Фарфор: К = 6-8
Слюда: К = 7
Более подробно это будет рассмотрено далее в публикации — «Диэлектрики».

Продолжение следует. Коротко о следующей публикации:

Последовательное и параллельное соединения конденсаторов.
Конденсаторы можно соединять различными способами. На практике это используют очень часто, и емкость комбинации конденсаторов зависит от того, как они соединены. Два основных способа соединения — параллельное и последовательное.

Альтернативные статьи:
Дизель-генератор, Асинхронный генератор.

Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА — FINDOUT.SU

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно — исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку «Продолжить», я принимаю политику конфиденциальности

 

Цель работы: научится измерять электроемкость конденсатора.

Оборудование:

1. Набор конденсаторов.

2. Микроамперметр.

3. Источник постоянного тока

4. Соединительные провода.

 

Теория

Часть1

Важнейшей характеристикой любого конденсатора является его электрическая емкость С. Электроемкость проводника показывает зависимость заряда наэлектризованного проводника от размеров, формы проводника и внешних условий. Измеряется отношением заряда С конденсатора к разности потенциалов U между его обкладками:

 

С=          (1)

Выражается С в фарадах(Ф).

Конденсатор — это прибор для накопления зарядов и энергии .Формула емкости плоского конденсатора

С= ε ε0 S/ d (2)

где ε0— диэлектрическая проницаемость вакуума, ε- диэлектрическая проницаемость среды (относительная), S -площадь обкладки конденсатора,

d — расстояние между обкладками конденсатора.

Емкость конденсатора можно определить опытным путем.
Часть2.                                                                                                                                        

Если заряжать конденсатор постоянной емкости от одного источника токи, а затем разряжать его через гальванометр, то стрелка гальванометра всякий раз будет отбрасываться по шкале на одно и то же число делений. У конденсатора другой емкости отброс стрелки гальванометра будет иным. Имея конденсаторы известной емкости, можно убедиться, что емкость конденсатора прямо пропорциональна числу делений n, на которое отбрасывается стрелка гальванометра:

n=kС      (3)

 

Порядок выполнения работы

1. Составить электрическую цепь по схеме (рис. 1) В цепи установить один из конденсаторов известной емкости.

                                                   Рис.1

 

2. Зарядить конденсатор, затем быстро разрядить его на гальванометр и заметать по его шкале максимальное отклонение стрелки, отсчитывая число делений n.

3. Опыт повторить для более точного определения числа делений 2-3 раза и найти

отношения найденного количества делений к известной емкости взятого конденсатора

k=n/С    (4)

4. Выполнить опыт с конденсатором неизвестной емкости, найти ее, используя формулу:

Сx = nx /k (5)

Результаты измерений и вычислений записать в отчет.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

Вариант 1

1. Конденсатор в переводе — «сгуститель». По какой причине прибору дано такое название?

2. Почему емкость конденсатора постоянна?

3.Отчего и как зависит ёмкость простейшего конденсатора? Запишите формулу той емкости.

4.Как изменится электроемкость конденсатора, если уменьшить площадь одной из го обкладок в два раза, а расстояние между обкладками в три раза?

5.Одна из пластин плоского конденсатора соединена с электрометром, вторая заземлена. Как изменятся показания электрометром  а)при сближении пластин; б) при введении диэлектрика.

Вариант 2

1.Какой конденсатор называется плоским? Чему равна его емкость?

2. Какую опасность представляют собой обесточенные цепи с имеющимися в них  конденсаторами?

3.Измениться ли разность потенциалов пластин плоского конденсатора, если одну из них заземлить?

4.Два конденсатора емкостью 5 и 7 мкФ последовательно подсоединены к источнику  с разностью потенциалов 200 В. Каковы будут заряды и разность потенциалов батареи, если конденсаторы отсоединить от источника и соединить параллельно?

5. Одна из пластин плоского конденсатора соединена с электрометром, вторая заземлена. Как изменяться показания электрометра при перемещении одной из пластин  параллельно другой пластине?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

АБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

Определение начальной энергии частицы, заряда на пластинах конденсатора, его энергии и расстояние между пластинами конденсатора

Физика \ Физика

Страницы работы

4 страницы (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Содержание работы

Задание.

Ион 48BF2+ влетает в плоский конденсатор с начальной скоростью 500 км/с,   под углом 10° к положительно заряженной пластине на расстоянии 12 мм от отрицательно заряженной пластины. Длина пластины (она имеет квадратную форму) 40 см, разность потенциалов между пластинами 20 кВ, емкость конденсатора 0,1 нВ . Определить начальную энергию частицы, заряд на пластинах конденсатора, его энергию и расстояние между пластинами конденсатора. Построить графики аn(t) — зависимость нормального ускорения частицы от времени полета в конденсаторе, V(x) — зависимость скорости частицы от ее координаты “x”.

Исходные данные.

Параметры частицы:

Mr =48

q=1,6∙10-19  Кл

v0=500 км/с=5*105 м/с

h0=12 мм=0,012 м

a+=10°

Параметры конденсатора:

d=12мм=0,012м

l=50cм=0,5м

U=20 кВ=2*104 В

С=0,1 нВ=0,1*10-9 В

Основные теоретические положения.

Конденсатор — накопитель электрического заряда.

Конденсатор представляет собой два близко расположенных проводника (в данной задаче это тонкие пластины), разделенных слоем диэлектрика.

Образующие конденсатор проводники называют обкладками конденсатора.

Емкость — характеристика конденсатора, количественная мера его способности удерживать электрический заряд, под которой понимают величину, пропорциональную заряду q и обратно пропорциональную разности потенциалов между обкладками U:

;

Энергией  заряженного  конденсатора  W  называется  полная  энергия  системы  двух  проводников  и  вычисляется  по  формуле:

Энергия частицы, обусловленная ее движением (скоростью), называется кинетической энергией и вычисляется по формуле:

,

где m — масса частицы; v — скорость движения частицы.

На заряженную частицу со стороны поля конденсатора действует сила:

,

где q — заряд конденсатора;-напряженность поля конденсатора.

Влетая  в  плоский  конденсатор, частица  движется  криволинейно и неравномерно.

Ускорение — харрактеристика неравномерного движения; определяет быстроту изменения скорости по модулю и направлению.

Составляющие ускорения:

·  Тангенциальная — харрактеризует быстроту  изменения скорости по модулю

(направлена по касательной к траектории) и обозначается аt:

·  нормальная — харрактеризует быстроту  изменения скорости по направлению

(направлена к центру кривизны траектории) и определяется по формуле:

,

где R — радиус кривизны траектории.

Полное ускорение при криволинейном движении — геометрическая сумматангенциальной и нормальной составляющих

Методика расчета.

1.  Начальная кинетическая энергия частицы.

Начальная кинетическая энергия частицы определяется по формуле:

,

где v0-начальная скорость частицы,

m — масса иона 48BF2+, которая вычисляется по формуле

,

Похожие материалы

Информация о работе

Скачать файл

Выбери свой ВУЗ

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309
Полный список ВУЗов

определение конденсатора в The Free Dictionary

Также найдено в: Thesaurus, Medical, Abcronyms, Encyclopedia, Wikipedia.

Относящиеся к конденсатору: емкость, диод, катушка индуктивности

конденсатор

разрез баночного электролитического конденсатора

ca·pac·i·tor

 (kə-păs′ĭ-tər)

2 9.0502 9.

Элемент электрической цепи, используемый для временного накопления заряда, обычно состоящий из двух металлических пластин, разделенных и изолированных друг от друга диэлектриком. Также называется конденсатор .

Словарь английского языка American Heritage®, пятое издание. Авторские права © 2016, издательство Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

конденсатор

(kəˈpæsɪtə)

n

(Электроника) устройство для накопления электрического заряда, обычно состоящее из двух проводящих поверхностей, разделенных диэлектриком. Прежнее название: конденсатор

Collins English Dictionary — Полное и неопроверженное, 12 -е издание 2014 © Harpercollins Publishers 1991, 1994, 1998, 2000, 2003, 2006, 2007, 2009, 2011, 2014

CA • Pac • I • Tor

(Kəˈpæ ɪ Tər)

с.п.

устройство для накопления и удержания заряда электричества, состоящее из двух одинаково заряженных проводящих поверхностей противоположных знаков и разделенных диэлектриком. Также называется конденсатором .

[1925–30]

Random House Словарь Kernerman Webster’s College Dictionary, © 2010 K Dictionaries Ltd. Copyright 2005, 1997, 1991, Random House, Inc. Все права защищены.

конденсатор

Конденсатор заряжается, когда электроны от источника питания, такого как батарея, попадают на одну из двух пластин. Поскольку электроны не могут пройти через изолирующий слой, они накапливаются на первой пластине, придавая ей отрицательный заряд. Электроны на другой пластине притягиваются к положительной клемме батареи, в результате чего эта пластина становится положительно заряженной.

ca·pac·i·tor

(kə-păs′ĭ-tər)

Устройство для хранения электрического заряда. Конденсаторы состоят из двух заряженных металлических пластин, разделенных электрическим изолятором. Заряд подается путем подключения пластин к источнику электроэнергии. Положительный заряд накапливается на одной из пластин, а отрицательный – на другой. Конденсаторы используются для регулирования потока заряда в электрических цепях. ♦ Способность конденсатора накапливать заряд называется его емкостью (kə-păs′ĭ-təns). Емкость зависит от размера пластин, типа изолятора и расстояния между пластинами.

Студенческий научный словарь American Heritage®, второе издание. Авторские права © 2014, издательство Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

TheSaurusantonynommsReleted WordsSynonyms Легенда:

Переключение на новый тезаурус

Существительное 1. КОНАЧЕСТВО — Электрическая устройства.0004 конденсатор, электрический конденсатор, емкость

байпасный конденсатор, байпасный конденсатор — конденсатор, обеспечивающий низкое полное сопротивление на определенных (высоких) частотах

цепь, электрическая цепь, электрическая цепь — электрическое устройство, обеспечивающее путь для прохождения электрического тока

электрораспределитель, распределитель, распределитель — электрическое устройство, распределяющее напряжение на свечи зажигания бензинового двигателя в порядке последовательности зажигания

электрическое устройство — устройство, производящее или приводящееся в действие электричеством

электролитический, электролитический конденсатор, электролитический конденсатор — постоянный конденсатор, состоящий из двух электродов, разделенных электролитом

Лейденская банка, лейденская банка — электростатический конденсатор, представляющий исторический интерес

подстроечный конденсатор, подстроечный — конденсатор переменной емкости; используется для тонкой настройки

Основано на WordNet 3. 0, коллекции клипартов Farlex. © 2003-2012 Принстонский университет, Farlex Inc.

Переводы

kondenzátor

Kondensator

condensateur

kapacitor kondenzator

kondenzátor

condensatore

condensator

kondenzator

kondansatör

capacitor

[kəˈpæsɪtəʳ] N ( Elec ) → конденсатор м

Испанский словарь Коллинза. Полное и полное издание, 8-е издание, 2005 г.71, 1988 © HarperCollins Publishers 1992, 1993, 1996, 1997, 2000, 2003, 2005

Немецкий словарь Коллинза – полное и полное, 7-е издание, 2005 г. © William Collins Sons & Co. , 2004, 2005, 2007

Конденсатор

[kəˈpæsɪtəʳ] N ( Phys ) → Condensatore M

Итальянский слоя Collins.0001

Примеры конденсатора

конденсатора

Рабочие также заменили двигатели насосов для конденсата и ряд печатных плат, конденсаторов и инверторных плат.

С сайта NJ.com