Конспект 23. Однородное электрическое поле. Конденсаторы.
6. Однородное поле. Конденсатор
Определение. Однородное электрическое поле – поле, в любой точке которого значение и направление вектора напряженности неизменно, т.е. . В таком поле линии напряженности параллельны между собой и расположены одинаково плотно.
Замечание. Однородное электрическое поле создается у поверхности заряженной проводящей плоскости больших размеров и между двумя параллельными разноименно заряженными большими проводящими плоскостями.
– напряженность однородного электрического поля, В/м
Где d – расстояние между точками на одной силовой линии однородного поля, м
– разность потенциалов между этими точками, В
Движение заряженной частицы в однородном электрическом поле:
1) Если частица влетает в поле параллельно к силовым линиям, то она будет двигаться равнопеременно прямолинейно;
2) Если частица влетает в поле не параллельно силовым линиям, то траекторией ее движения будет парабола.
Определение. Конденсатор – устройство для накопления электрического заряда и энергии электрического поля.
Замечание. Основными элементами конденсатора являются парные проводники, на которых накапливается противоположный по знаку заряд за счет разделения их слоем диэлектрика.
Определение. Плоский конденсатор – простейший конденсатор, который представляет собой систему из двух плоских параллельных проводящих пластин, между которыми расположен диэлектрик.
Определение. Электроемкость () – величина, характеризующая способность проводника накапливать электрический заряд. Мы будем рассматривать емкость конденсаторов.
– емкость конденсатора, Ф
Где q – модуль заряда одной из пластин конденсатора, Кл
U – напряжение между пластинами конденсатора, В
– емкость плоского конденсатора, Ф
Где ε – диэлектрическая проницаемость прослойки между пластинами (табл.), ед
- электрическая постоянная
S – площадь пластины конденсатора, м^2
d – расстояние между пластинами конденсатора, м
– энергия электрического поля конденсатора, Дж
7. Соединения конденсаторов
Обозначение конденсатора в электрической схеме:
1) Параллельное соединение:
2) Последовательное соединение:
– общая емкость для двух последовательно соединенных конденсаторов, Ф