13 Conductorul capacitate condensator retras
Luați în considerare conductor izolat, m. E. Un conductor care este îndepărtat de celălalt
organisme și taxe de sârmă-Nicks. Potențialul său, în conformitate cu (84,5), este direct proporțională cu conductorul de încărcare. Din experiență, rezultă că diferite conductoare taxat-TION la fel au potențiale diferite. Prin urmare, pentru un ghid privat poate fi scris
numita capacitate electrică (sau capacitate) conductor izolat. Capacitatea conductor izolat determinat de taxa, care este un mesaj conductor măsurabilă nyaet capacitatea pe unitate.
Capacitatea unui conductor depinde de mărimea și forma, dar nu depinde de material, de starea de agregare, forma și dimensiunile cavităților în interiorul conductorului. Acest lucru se datorează faptului că în exces taxele sunt distribuite pe suprafața exterioară a conductorului. Capacitatea este, de asemenea, independent de orice sarcină de la conductorul, nici potențialul său.
Unitatea de capacitate electrică - Farad (F): F 1 - capacitatea de sârmă nick-retras al cărui potențial este schimbat la 1 atunci când mesajul a încărca 1 Cl.
Conform (84,5), potențialul sferei retras de rază R, este în mediu omogen clorhidric cu dielectric constant, este
Folosind ecuația (93,1), descoperim că containerul mingii
Rezultă că capacitatea de 1 F ar poseda bilă retras situat în Waku-minte, și având o rază R = C / (40) 910 6 km, care este de aproximativ 1400 de ori mai mare decât raza Pământului (pământ electric capacitate S 0.7 mF). În consecință, farad - o magnitudine foarte mare, astfel încât în practică utilizată submultipli - MF (MF), microfarazi (uF), nanofarads (nF) picofarads (pF).. Din formula (93.2) implică, de asemenea, că o unitate electrică constantă 0 - farazi per metru (F / m) (vezi (78,3).).
După cum se vede de la § 93, la conductorul are o capacitate mare, acesta trebuie să aibă dimensiuni foarte mari. În practică, cu toate acestea, dispozitivele necesare de tămâie capacitate cu dimensiuni mici și potențiale mici în raport cu organismele din jur acumula sarcini semnificative de magnitudine, cu alte cuvinte, au o capacitate mare. Aceste dispozitive sunt numite condensatoare.
În cazul în care un fir încărcat să se apropie de celălalt corp, atunci acestea apar induse (pe conductorul) sau conectat (în dielectric) taxe, cel mai apropiat de taxa Q va fi sugestive taxe de semn opus. Aceste taxe, desigur, slăbește câmpul generat de taxa Q, m. E. Lower potență al conductorului, care rezultate (vezi. (93,1)) creșterea capacității sale electrice.
Un condensator este format din două conductoare (electrozi) separate printr-un dielectric. Pe de capacitate nu afectează corpul din jur, astfel încât conductorii este format în câmpul creat de rândurile-zori acumulativ, a fost concentrată într-un spațiu îngust între plăcile condensatorului. Această condiție este îndeplinită (a se vedea § 82) .: 1), cele două plăci plane; 2) doi cilindri coaxiali; 3) două sfere concentrice. Prin urmare, în funcție de forma plăcile condensatorului sunt împărțite în plane, cilindrice și sferice.
Deoarece câmpul este concentrat în condensator, tensiunea de pornire linie sunt pe un electrod și un alt scop, cu toate acestea sarcini libere coș-Nick la plăci diferite, sunt egale cu modulo rânduri opuse de-zori. Sub capacitatea condensatorului se înțelege o cantitate fizică care este egală cu taxa de relație-Niju Q. acumulate în condensator la diferența de potențial (1- 2) între plăcile sale:
Calculați condensator plat capacitate constând din două plăci metalice paralele fiecare zonă S situate la o distanță d față de celălalt și având o sarcină + Q și -Q. Dacă distanța dintre plăci este mică în comparație cu dimensiunile lor liniare, efectele de margine pot fi neglijate și câmpul dintre plăcile considerate uniform. Acesta poate fi calculat cu formula (86,1) și (94.1). Când prezența dielectric între plăcile diferența de potențial dintre ele, în conformitate cu (86,1)
în cazul în care - constantă dielectrică. Apoi, din formula (94.1), prin substituirea Q = S, considerând (94,2) obținem o expresie pentru capacitatea unui condensator plat:
Pentru a determina capacitatea unui condensator cilindric care este alcătuit din doi cilindri tubulari coaxial-TION cu r1 raze și r2 (r2> r1), introdus într-un altul, din nou ignorând efectele de margine, câmpul cred radial simetric și centrată între electrozii cilindrice. Diferența de potențial între electrozi calculat prin formula (86.3) pentru câmpul încărcat uniform cilindru infinit cu densitate liniară = Q / l (I- ambreiaje lungime ob). Când prezența dielectricului dintre plăcile din diferența de potențial
Substituind (94.4) în (94.1), obținem o expresie pentru capacitanța unui condensator cilindric:
Pentru a determina capacitatea condensatorului sferic format din doi electrozi concentrice separate de un strat dielectric sferic, folosind formula (86.2) pentru diferența de potențial dintre două puncte situată la distanțele r1 și r2 (r2> r1) din centrul suprafeței sferice încărcat. Când prezența dielectricului dintre plăcile din diferența de potențial
Substitutiv (94,6) la (94,1), obținem
Dacă d = R2- r1 < Din formulele (94.3), (94.5) și (94.7), care capacitatea de orice formă direct proporțională cu constanta dielectrică a dielectric care umple spațiul dintre electrozi. Prin urmare, utilizați ca un strat feroelectric crește foarte mult capacitatea. Condensatoarele sunt caracterizate printr-o tensiune defalcare - diferența potențialelor între captură plăcile unui condensator, la care proba - elektriches descărcare tac prin stratul dielectric într-un condensator. Tensiunea de defalcare depinde de forma de electrozi, proprietăți dielectrice și grosimea ei. Pentru a crește capacitatea și variația sale valori posibile de condensatoare conectate la baterie, utilizarea de conexiuni paralele și seriale. 1. Conectarea în paralel a condensatorilor (Fig. 144). În condensatori conectat în paralel diferența de potențial peste plăcile condensatorului este identic și egal A-B. În cazul în care capacitatea de condensatoare individuale C1, C2. Cn, în conformitate cu (94,1), taxele lor sunt egale
și taxa de condensatoare
Capacitatea completă a bateriei
t. e. în legătură paralel a condensatoarelor este egală cu suma capacităților de condensatoare departament-TION.
2. Conexiunea serie de condensatoare (Fig. 145). În condensatoare conectate în serie, taxe nennyh de toate plăcile sunt egale în mărime, iar diferența în potența als pe bornele bateriei
t. e. o conexiune serie de condensatoare sunt însumate valoarea de marțiale-containere. Astfel, atunci când compusul Secvența rezultată condensatoarele de capacitate C este întotdeauna mai mică decât cea mai mică capacitate utilizată în ba-Taree.