Π£Π½ΠΈΠ²Π΅Ρ€ΡΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ внСшний Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ для всСх iOS-устройств, совмСстим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 Π΄ΠΎ 24:00 ΠΏΠ½-ΠΏΡ‚ | c 10:00 Π΄ΠΎ 18:00 сб
0 Comments

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ β€” ΡƒΡ€ΠΎΠΊ. Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°, 9 класс.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ β€” это устройство, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ для накоплСния заряда ΠΈ энСргии элСктричСского поля (ΠΎΡ‚ Π»Π°Ρ‚. kondensator β€” Β«ΡƒΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΡΡ‚ΡŒΒ», Β«ΡΠ³ΡƒΡ‰Π°Ρ‚ΡŒΒ»).

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ плоский кондСнсатор состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… мСталличСских пластин β€” ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ β€” ΠΈ  слоя диэлСктрика, Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Π»Π° ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ пластин.

 

 

На схСмах элСктричСских Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ  кондСнсатор обозначаСтся:  .

 

Для зарядки кондСнсатора Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ ΠΊ полюсам источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. ΠŸΡ€ΠΈ зарядкС ΠΎΠ±Π΅ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ заряды, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŽ, Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ. Под зарядом кондСнсаторов ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ заряда ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ. Бвойство кондСнсатора Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСский заряд характСризуСтся физичСской Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ β€” ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΡ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΡ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ  обозначаСтся Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ \(C\) ΠΈ опрСдСляСтся ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

C=qU, Π³Π΄Π΅  \(q\) β€” заряд кондСнсатора, \(U\) β€” напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора.

                

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΡ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ пСрСкрытия пластин ΠΈ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ свойств ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ диэлСктрика:

 

C∼Sd, Π³Π΄Π΅ \(S\) β€” ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ, \(d\) β€” расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ.

Π—Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ элСктроёмкости Π² БИ принимаСтся Π€Π°Ρ€Π°Π΄ (Π€).   

Она Π½Π°Π·Π²Π°Π½Π° Π² Ρ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ Майкла ЀарадСя β€” английского Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°. \(1\) Π€Π°Ρ€Π°Π΄ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ёмкости кондСнсатора, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ заряд \(1\) ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ напряТСниС \(1\) Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚:  1 Π€Π°Ρ€Π°Π΄=1 ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½1 Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚.

 

 

\(1\) Π€ β€” это ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большая Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ для кондСнсатора. Π§Π°Ρ‰Π΅ всСго кондСнсаторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΡ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ€Π°Π²Π½ΡƒΡŽ Π΄ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°ΠΌ Π€: ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄ (ΠΌΠΊΠ€) β€” 10βˆ’6Π€,  ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄ (ΠΏΠ€) β€” 10βˆ’12 Π€.

 

Для получСния Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΉ ёмкости кондСнсаторы ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ Π² Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ.

 

Если кондСнсаторы соСдинСны ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚ΠΎ общая Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π²Π½Π° суммС ёмкостСй: CΠΎΠ±=C1+C2+C3.

 

  

Если кондСнсаторы соСдинСны ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚ΠΎ общая Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π°: 1CΠΎΠ±=1C1+1C2+1C3.

 

  

ΠŸΡ€ΠΈ зарядкС кондСнсатора внСшними силами ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов. По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния энСргии Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил Ρ€Π°Π²Π½Π° энСргии поля кондСнсатора. ΠŸΡ€ΠΈ разрядкС кондСнсатора Π·Π° счёт этой энСргии ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°. ЭнСргия кондСнсатора Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ½ΠΎΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ энСргия Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Ρ‘Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π½Π΅Π³ΠΎ элСктричСского поля.

Π­Π½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ элСктричСского поля кондСнсатора ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅: Eэл=q22C.

Из Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ энСргия кондСнсатора Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ элСктроёмкости Ρ‚Π΅ΠΌ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ большС Π΅Π³ΠΎ заряд.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€

ΠŸΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°ΠΌ Π”. Π”ΠΆΠ°Π½ΠΊΠΎΠ»ΠΈ. β€œΠ€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° Π² Π΄Π²ΡƒΡ… томах” 1984 Π³. Π’ΠΎΠΌ 2.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ – это устройство для накоплСния элСктричСского заряда; ΠΎΠ½ состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² (ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ), располоТСнных Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ, Π½ΠΎ Π½Π΅ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ°ΡΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ. Π’ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ плоский кондСнсатор прСдставляСт собой ΠΏΠ°Ρ€Ρƒ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пластин ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ А, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… нСбольшим ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΊΠΎΠΌ d (рис. 25.1, Π°). Часто пластины, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π±ΡƒΠΌΠ°Π³ΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ диэлСктрика (изолятора) ΠΈ ΡΠ²ΠΎΡ€Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π² Ρ€ΡƒΠ»ΠΎΠ½ (рис. 25.1,6).

ΠŸΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ кондСнсатор ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΊ источнику напряТСния, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ ΠΊ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅. (БатарСя – это устройство, Π½Π° ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°Ρ… ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ поддСрТиваСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ постоянная Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²). ΠŸΠΎΠ΄ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ кондСнсатор быстро заряТаСтся: ΠΎΠ΄Π½Π° Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд, другая-Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ (рис. 25.2).

Заряд, ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΈΠ· ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ кондСнсатора, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»Π΅Π½ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²

Vba:

Q = CVba (25.1)

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π‘ называСтся Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ кондСнсатора. Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° Смкости, ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½ Π½Π° Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚, называСтся Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄ (Π€). На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ всСго ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ кондСнсаторы Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ‚ 1 ΠΏΠ€ (ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, 10-12Π€) Π΄ΠΎ 1 ΠΌΠΊΠ€ (ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, 10-6 Π€). Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ (25.1) Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Π²Ρ‹Π²Π΅Π» Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ Π² ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ XVIII Π².

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости кондСнсатора

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π‘ слуТит характСристикой Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Смкости Π‘ зависит ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ², Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ ΠΈ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ располоТСния ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ вСщСства, Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΠΊ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Π’ этом Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΌΡ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ находится Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ….

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора, согласно (25.1), ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ, нСпосрСдствСнно ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΠ² заряд Q пластины ΠΏΡ€ΠΈ извСстной разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² V

ba.

Если гСомСтричСская конфигурация кондСнсаторов достаточно проста, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π‘ аналитичСски. Для ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ рассчитаСм Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π‘ кондСнсатора с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ А, находящимися Π½Π° расстоянии d Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° (плоский кондСнсатор) (рис. 25.3). Π‘ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° d ΠΌΠ°Π»Π° ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ пластин, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π• ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈ искривлСниСм силовых Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ Ρƒ ΠΊΡ€Π°Π΅Π² пластин ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ. Π Π°Π½Π΅Π΅ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ располоТСнными ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами Ρ€Π°Π²Π½Π° Π• = ?/?0, Π° силовыС Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ пСрпСндикулярны пластинам.
ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ заряда Ρ€Π°Π²Π½Π° ? = Q/A, Ρ‚ΠΎ

ΠΠ°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля связана с Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ

ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π²Π·ΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластины Π΄ΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ вдоль Ρ‚Ρ€Π°Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ навстрСчу силовым линиям:

Установив связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Q ΠΈ Vba, Π²Ρ‹Ρ€Π°Π·ΠΈΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π‘ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· гСомСтричСскиС ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹:

Π‘ΠΏΡ€Π°Π²Π΅Π΄Π»ΠΈΠ²ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π° ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½Π°: Ρ‡Π΅ΠΌ большС ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ А, Ρ‚Π΅ΠΌ «свободнСС» размСстятся Π½Π° Π½Π΅ΠΉ заряды, ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ мСньшС ΠΈ каТдая пластина смоТСт ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ больший заряд. Π§Π΅ΠΌ большС расстояниС d ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами, Ρ‚Π΅ΠΌ слабСС заряды Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластинС Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ заряды Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ: Π½Π° пластины ΠΎΡ‚ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ поступаСт мСньшС заряда ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ оказываСтся мСньшС.

ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° справСдлива ΠΏΡ€ΠΈ использовании Π² качСствС диэлСктрика – Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ°. Для Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… изоляторов ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ коэффициСнт диэлСктричСской проницаСмости К.
Π’ΠΎΠ³Π΄Π°, с ΡƒΡ‡Ρ‘Ρ‚ΠΎΠΌ коэффициСнта, Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π°:

Б = К?0 A/d , либо Б = ?

A/d

НапримСр, для Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… диэлСктриков коэффициСнт К Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π΅Π½:

Π’Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌ: К = 1.0000
Π’ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ… (1 Π°Ρ‚ΠΌ): К = 1.0006
ΠŸΠ°Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠ½: К = 2.2
Π­Π±ΠΎΠ½ΠΈΡ‚: К = 2.8
ΠŸΠ»Π°ΡΡ‚ΠΈΠΊ (ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ²ΠΈΠ½ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ): К = 2.8-4.5
Π‘ΡƒΠΌΠ°Π³Π°: К = 3-7
ΠšΠ²Π°Ρ€Ρ†: К = 4.3
Π‘Ρ‚Π΅ΠΊΠ»ΠΎ: К = 4-7
Π€Π°Ρ€Ρ„ΠΎΡ€: К = 6-8
Блюда: К = 7
Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎ это Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ рассмотрСно Π΄Π°Π»Π΅Π΅ Π² ΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ – β€œΠ”ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΠΊΠΈβ€.

ΠŸΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ слСдуСт. ΠšΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎ ΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ:

ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСния кондСнсаторов.
ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ способами. На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ это ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ часто, ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ кондСнсаторов зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ΠΈ соСдинСны. Π”Π²Π° основных способа соСдинСния – ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅.

ΠΠ»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠΈ:
Π”ΠΈΠ·Π΅Π»ΡŒ-Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€, Асинхронный Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€.


ЗамСчания ΠΈ прСдлоТСния ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ!

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора β€” Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΡƒΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· сСбя элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ, Π½ΠΎ ΠΈ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ заряд. Π­Ρ‚Π° ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ характСризуСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ

C = q/Ο†

Π‘ β€” ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ [Π€]

q β€” элСктричСский заряд [Кл]

Ο† β€” ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» [Π’]

ΠžΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ этой Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° зависит ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π΅ΡΡ‚ΡŒ своя Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° расчСта элСктроСмкости. Бамая популярная β€” Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° элСктроСмкости ΡˆΠ°Ρ€Π°.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡˆΠ°Ρ€Π°

C = 4πΡΡ0r

Π‘ β€” ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ [Π€]

Ξ΅ β€” ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды [-]

Ξ΅0 β€” элСктричСская постоянная

Ξ΅0 = 8,85 Γ— 10-12 Π€/ΠΌ

r β€” радиус ΡˆΠ°Ρ€Π° [ΠΌ]

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹

Π‘ΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ заряд β€” полСзная ΡˆΡ‚ΡƒΠΊΠ°, поэтому люди ΠΏΡ€ΠΈΠ΄ΡƒΠΌΠ°Π»ΠΈ кондСнсаторы. Π­Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ устройства, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π² практичСских цСлях.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… проводящих пластин (ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ), Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… диэлСктриком. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ проводящими пластинами образуСтся элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, всС силовыС Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ.

Когда заряд накапливаСтся Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ…, происходит процСсс ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ зарядка кондСнсатора. Заряды Π½Π° Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора измСряСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ заряда Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ ΠΊ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ:

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора

C = q/U

Π‘ β€” ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ [Π€]

q β€” элСктричСский заряд [Кл]

U β€” напряТСниС (Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²) [Π’]

По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния заряда, Ссли ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ заряТСнного кондСнсатора ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ, Ρ‚ΠΎ заряды Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ, пСрСходя с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ. Π’Π°ΠΊ происходит

разрядка кондСнсатора.

Π›ΡŽΠ±ΠΎΠΉ кондСнсатор ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π» напряТСния. Если ΠΎΠ½ΠΎ окаТСтся слишком большим, Ρ‚ΠΎ случится ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΎΠΉ диэлСктрика, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ разрядка ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ прямо Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· диэлСктрик. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ кондСнсатор большС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚.

Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ кондСнсаторов



ЭнСргия кондСнсатора

Π£ кондСнсатора, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Ρƒ любой систСмы заряТСнных Ρ‚Π΅Π», Π΅ΡΡ‚ΡŒ энСргия. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ кондСнсатор, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов. По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния энСргии эта Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π· Ρ€Π°Π²Π½Π° энСргии кондСнсатора.

Π”ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ заряТСнный кондСнсатор ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ энСргиСй, нСслоТно. Для этого понадобится элСктричСская Ρ†Π΅ΠΏΡŒ, содСрТащая Π² сСбС Π»Π°ΠΌΠΏΡƒ накаливания ΠΈ кондСнсатор. ΠŸΡ€ΠΈ разрядкС кондСнсатора вспыхнСт Π»Π°ΠΌΠΏΠ° β€” это Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ энСргия кондСнсатора ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠ»Π°ΡΡŒ Π² Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ ΠΈ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ свСта.


Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ вывСсти Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ энСргии плоского кондСнсатора, Π½Π°ΠΌ понадобится Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° энСргии элСктростатичСского поля.

ЭнСргия элСктростатичСского поля

Wp = qEd

Wp β€” энСргия элСктростатичСского поля [Π”ΠΆ]

q β€” элСктричСский заряд [Кл]

E β€” Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля [Π’/ΠΌ]

d β€” расстояниС ΠΎΡ‚ заряда [ΠΌ]

Π’ случаС с кондСнсатором d Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ собой расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами.


Заряд Π½Π° пластинах кондСнсатора Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŽ, поэтому ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля, ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· пластин.

ΠΠ°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластины Ρ€Π°Π²Π½Π° Π•/2, Π³Π΄Π΅ Π• β€” Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля Π² кондСнсаторС.

Π’ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластины находится заряд q, распрСдСлСнный ΠΏΠΎ повСрхности Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ пластины.

Π’ΠΎΠ³Π΄Π° энСргия кондСнсатора Ρ€Π°Π²Π½Π°:

Wp = qEd/2

Π Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСнности Π½Π° расстояниС:

U = Ed

ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ:

Wp = qU/2

Π­Ρ‚Π° энСргия Ρ€Π°Π²Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΡ‚ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ сблиТСнии пластин.

Π—Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ² Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ заряд с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ выраТСния для элСктроСмкости кондСнсатора C = q/U, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ энСргии кондСнсатора:

ЭнСргия кондСнсатора

Wp = qU/2

Wp β€” энСргия элСктростатичСского поля [Π”ΠΆ]

q β€” элСктричСский заряд [Кл]

U β€” напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС [Π’]

ЭнСргия кондСнсатора

Wp = q2/2C

Wp β€” энСргия элСктростатичСского поля [Π”ΠΆ]

q β€” элСктричСский заряд [Кл]

C β€” ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора [Π€]

ЭнСргия кондСнсатора

Wp = CU2/2

Wp β€” энСргия элСктростатичСского поля [Π”ΠΆ]

C β€” ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора [Π€]

U β€” напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС [Π’]

Π­Ρ‚ΠΈ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ справСдливы для любого кондСнсатора.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ кондСнсаторов

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ соврСмСнном устройствС. Π‘Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π½ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€. Π Π°Π·Π±Π΅Ρ€Π΅ΠΌ Π΄Π²Π° самых наглядных ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π°.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ Ρ€Π°Π· β€” Π²ΡΠΏΡ‹ΡˆΠΊΠ°

Π‘Π΅Π· кондСнсатора Π²ΡΠΏΡ‹ΡˆΠΊΠ° Π² Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π»Π° Π±Ρ‹ Π½Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΡ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Ρ‹ΠΊΠ»ΠΈ, Π° с большими Π·Π°Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ°ΠΌΠΈ, ΠΈ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΆΠ΅ быстро разряТала Π±Ρ‹ аккумулятор. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π² этом случаС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΊΠ°ΠΊ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉΠΊΠ°. Он Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ заряд ΠΎΡ‚ аккумулятора ΠΈ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ Π΅Π³ΠΎ Π΄ΠΎ вострСбования. Когда Π½Π°ΠΌ Π½ΡƒΠΆΠ½Π° Π²ΡΠΏΡ‹ΡˆΠΊΠ°, кондСнсатор разряТаСтся, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ½Π° сработала ΠΈ Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΏΡ‚ΠΈΡ‡ΠΊΠ°.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ Π΄Π²Π° β€” тачскрин

Вачскрин Π½Π° Ρ‚Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½Π΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡƒ, схоТСму с кондСнсатором. Π’ самом смартфонС, ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ, Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ Π΅ΡΡ‚ΡŒ мноТСство кондСнсаторов, Π½ΠΎ этот ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ ΠΊΡƒΠ΄Π° интСрСснСС.

Π”Π΅Π»ΠΎ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ Ρ‡Π΅Π»ΠΎΠ²Π΅ΠΊΠ° Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ ΡƒΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ элСктричСство β€” Ρƒ Π½Π΅Π³ΠΎ Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π΅ΡΡ‚ΡŒ сопротивлСниС ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π’Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ чСловСчСский ΠΏΠ°Π»Π΅Ρ† пластиной кондСнсатора β€” Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, ΠΏΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ Π±Ρ‹ ΠΈ Π½Π΅Ρ‚. Но Ссли поднСсти ΠΏΠ°Π»Π΅Ρ† ΠΊ мСталличСской пластинС, получится ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎΠΉ кондСнсатор.

Π’ экран Ρ‚Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½Π° встроСна ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° ΠΈΠ· микроскопичСских пластинок. Когда ΠΌΡ‹ подносим ΠΏΠ°Π»Π΅Ρ† ΠΊ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ…, получаСтся своСго Ρ€ΠΎΠ΄Π° кондСнсатор. Когда ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π΅ΠΌ ΠΏΠ°Π»Π΅Ρ† Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ пластинкС β€” Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ кондСнсатор. Π’Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½ постоянно провСряСт пластинки, ΠΈ Ссли ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρƒ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ-Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π²Π½Π΅Π·Π°ΠΏΠ½ΠΎ измСнилась ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, рядом Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ°Π»Π΅Ρ†. ΠšΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹ пластинки с измСнившСйся ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ систСмС Ρ‚Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½Π°, Π° ΠΎΠ½Π° ΡƒΠΆΠ΅ Ρ€Π΅ΡˆΠ°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ с этими ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π°ΠΌΠΈ Π΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ.

ΠšΡΡ‚Π°Ρ‚ΠΈ, Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ самоС ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ, Ссли Π²Π·ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΡƒΡŽ сосиску ΠΈ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅ΠΉ ΠΏΠΎ экрану смартфона. Вачскрин Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° всС ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Ρ‹, ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½Π° чСловСчСский ΠΏΠ°Π»Π΅Ρ†.

Π­Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ СдинствСнный Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ тачскрина, Π½ΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΡ… Π½Π° сСгодняшний дСнь. Π’ Π°ΠΉΡ„ΠΎΠ½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΎΠ½.

Π“Π»Π°Π²Π° 20. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹

Для накоплСния Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… элСктричСских зарядов слуТит устройство, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ называСтся кондСнсатором. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ β€” систСма Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² (ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ часто Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора), ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… заряТСн ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ β€” Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΆΠ΅ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅, Π½ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ зарядом. Если эти ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой плоскиС ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ пластинки, располоТСнныС Π½Π° нСбольшом рас-стоянии Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, Ρ‚ΠΎ кондСнсатор называСтся плоским.

Для характСристики способности кондСнсатора Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ заряд вводится понятиС элСктроСмкости (часто говорят просто Смкости). Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ кондСнсатора называСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ заряда кондСнсатора ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΉ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² , которая Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΡ… заряТСнии зарядами ΠΈ (эту Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² часто Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ элСктричСским напряТСниСм ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ ):

(20.1)

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΈ (ΠΈΠ»ΠΈ ) Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ (20.1) зависимы, Ρ‚ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ (20.1) Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ ΠΈ , Π° являСтся характСристикой Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ систСмы ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ². Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈ сообщСнии ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌ зарядов ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚ΡƒΡ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹, Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° заряду . ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π² ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ (20.1) заряд сокращаСтся.

Π’Ρ‹Π²Π΅Π΄Π΅ΠΌ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ для Смкости плоского кондСнсатора (эта Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ школьного курса Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ). ΠŸΡ€ΠΈ заряТСнии ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пластин, располоТСнных Π½Π° нСбольшом расстоянии Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, зарядами ΠΈ , Π² пространствС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ с Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ (см. Π³Π». 18):

(20.2)

Π Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Ρ€Π°Π²Π½Π°

(20.3)

Π³Π΄Π΅ β€” ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ пластин, β€” расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π°, вычисляя ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ заряда ΠΊ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² (20.3), Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ плоского кондСнсатора

(20.4)

Если всС пространство ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΎ диэлСктриком с диэлСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ , Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅ (20.2) ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² (20.3) ΡƒΠ±Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π² Ρ€Π°Π·, Π° Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора Π² Ρ€Π°Π· взрастаСт

(20.5)

Для кондСнсаторов, соСдинСнных Π² Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, вводится понятиС эквивалСнтной Смкости, ΠΊΠ°ΠΊ Смкости ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ заряТСнии Π΅Π³ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΆΠ΅ зарядом, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ батарСя Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚Ρƒ ΠΆΠ΅ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ батарСя кондСнсаторов. ΠŸΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅ΠΌ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ для эквивалСнтной Смкости, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ для заряда ΠΈ элСктричСского напряТСния Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ кондСнсаторС ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈΡ… соСдинСнии.

ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС (см. рисунок). ΠŸΡ€ΠΈ сообщСнии Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ пластинС Π»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора заряда , Π° ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ пластинС ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠ³ΠΎ заряда , Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΡ… пластинах благодаря поляризации Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ заряды (см. рисунок; значСния ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… зарядов ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄ пластинами). МоТно Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ поляризации ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ кондСнсатор Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ заряТСн Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ ΠΆΠ΅ зарядами ΠΈ , ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ заряды ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΡ… пластин, напряТСниС Π½Π° всСй Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ кондСнсаторов Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ суммС напряТСний Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ, Π° обратная эквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ β€” суммС ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… СмкостСй всСх кондСнсаторов

(20.6)

ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС (см. рисунок). Π’ этом случаС Ссли ΡΠΎΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ‚ΡŒ Π»Π΅Π²ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ заряд , ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΌΡƒ ΡΠΎΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ‚ΡŒ заряд , заряд распрСдСлится ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ кондСнсаторами, Π²ΠΎΠΎΠ±Ρ‰Π΅ говоря, Π½Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ, Π½ΠΎ ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния заряда .

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΏΡ€Π°Π²Ρ‹Π΅ пластины всСх кондСнсаторов соСдинСны ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой, Π»Π΅Π²Ρ‹Π΅ β€” Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅, Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Π΅Π΄ΠΈΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Π°: . МоТно Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ соСдинСнии кондСнсаторов эквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π° суммС СмкостСй ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… кондСнсаторов

(20.7)

ЗаряТСнный кондСнсатор ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ энСргиСй. Если кондСнсатор Смкости заряТСн зарядом , Ρ‚ΠΎ энСргия этого кондСнсатора (ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ энСргия элСктричСского поля кондСнсатора) Ρ€Π°Π²Π½Π°

(20.8)

Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ опрСдСлСния элСктричСской Смкости (20.1) ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ (20.8) Π΅Ρ‰Π΅ Π² Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ…:

(20.9)

Рассмотрим Π² Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… этого ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡƒΠΌΠ° свСдСний ΠΎ кондСнсаторах Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π•Π“Π­ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½Ρ‹ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ части ΠΊΠ½ΠΈΠ³ΠΈ.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора β€” Π΅Π³ΠΎ гСомСтричСская характСристика, которая ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ заряда кондСнсатора (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 20.1.1 β€” ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3). Аналогично Π½Π΅ мСняСтся Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния Π½Π° кондСнсаторС (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 20.1.2 β€” ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3).

Бвязь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°ΠΌΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 20.1.3) слСдуСт ΠΈΠ· опрСдСлСния Смкости (20.1). Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° элСктричСской Смкости Π² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄ΡƒΠ½Π°Ρ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ систСмС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ БИ называСтся Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π°. 1 Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π° β€” это Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора, ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ напряТСниС 1 Π’ ΠΏΡ€ΠΈ зарядах пластин 1 Кл ΠΈ -1 Кл (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 4).

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² плоском кондСнсаторС ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля Π² кондСнсаторС ΠΈ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами связаны ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ (см. Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ (18.9)) , Π³Π΄Π΅ β€” расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ плоского кондСнсатора Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.1.4

(ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 4).

Богласно ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктричСской Смкости ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.1.5

(ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2).

Из Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (20.4) для Смкости плоского кондСнсатора Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ Π΅Π³ΠΎ пластин Π² 3 Ρ€Π°Π·Π° (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 20.1.6) Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ увСличиваСтся Π² 3 Ρ€Π°Π·Π° (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 1).

ΠŸΡ€ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π² Ρ€Π°Π· расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ плоского кондСнсатора возрастСт Π² Ρ€Π°Π·. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 20.1.7) ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΈΠ· ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»

Π³Π΄Π΅ ΠΈ β€” Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд кондСнсатора (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3).

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ кондСнсатор Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.1.8 ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΊ источнику, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ пластинами поддСрТиваСтся постоянноС напряТСниС нСзависимо ΠΎΡ‚ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ заряд кондСнсатора измСняСтся ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Π½ΠΈΠΈ пластин Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ измСняСтся Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. А ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ (см. Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ (20.4)), Ρ‚ΠΎ Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΈ заряд кондСнсатора (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2).

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.1.9 кондСнсатор ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΎΡ‚ источника Π² процСссС сблиТСния пластин. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π½Π΅ мСняСтся ΠΈΡ… заряд. А ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами опрСдСляСтся ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ (20.2)

Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π½Π΅ измСняСтся (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3). Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΆΠ΅ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости с ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ

ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Π½Π΅ зависит (см. Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ (20.4)).

Из Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ» (20.8), (20.9) Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² качСствС ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ² ΠΊ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.1.10 ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ (Π° ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ β€” 2) опрСдСляСт ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ кондСнсатора.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии кондСнсаторов (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 20.2.1) ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΡ… заряды нСзависимо ΠΎΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΈΡ… элСктричСских СмкостСй (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2). ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии кондСнсаторов (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 20.2.2) ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ напряТСния Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3).

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ кондСнсатор Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.2.3 ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΎΡ‚ источ-Π½ΠΈΠΊΠ° напряТСния, Π΅Π³ΠΎ заряд Π½Π΅ мСняСтся Π² процСссС раздвигания пластин. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ для исслСдования измСнСния энСргии кондСнсатора ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ Π²ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ (20.8)

(1)

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Π² Ρ€Π°Π· элСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ€Π°Π·, Ρ‚ΠΎ согласно Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ (1) энСргия кондСнсатора увСличится Π² Ρ€Π°Π· (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 1).

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.2.4 Π½Π΅ измСняСтся напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π²ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ» (20.9)

Из этой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Π² Ρ€Π°Π· расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами энСргия кондСнсатора ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ Π² Ρ€Π°Π· β€” ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2. (Π Π°Π·Π½ΠΈΡ†Π° с ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ связана с Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ здСсь ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Π½ΠΈΠΈ пластин, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ источник напряТСния.)

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.2.5 ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами (ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ) ΠΈ заряд кондСнсатора. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ Π²ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ (20.8)

Из этой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Π² 2 Ρ€Π°Π·Π° ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ заряда кондСнсатора Π² 2 Ρ€Π°Π·Π° Π΅Π³ΠΎ энСргия возрастСт Π² 8 Ρ€Π°Π· (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 4).

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.2.6 кондСнсаторы соСдинСны ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ кондСнсаторов ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ (20.6), ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ кондСнсаторов (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2).

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.2.7 кондСнсаторы соСдинСны ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, поэтому Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ кондСнсаторов ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ (20.7): (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2).

Основной вопрос, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 20.2.8, это ΠΊΠ°ΠΊ соСдинСны кондСнсаторы? ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΠΎ-Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ? ΠŸΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ±ΡƒΠ΅ΠΌ ΠΏΠΎ-Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π² пространствС ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρƒ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΎΠ², Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ схСма стала Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ понятной. ΠžΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Ρƒ 1 ΠΈ Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Ρƒ 3 (Β«ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΠ²Β» Π΄Π»ΠΈΠ½Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π° 1-3), Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Ρ‹ 2 ΠΈ 4. ΠŸΡ€ΠΈ этом срСдний кондСнсатор разворачиваСтся Π² пространствС, ΠΈ схСма ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π° рисункС, ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ кондСнсаторы соСдинСны ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 1).

Когда Π² заряТСнный плоский кондСнсатор Π²ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ пластинку (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 20.2.9), ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌ кондСнсатора, Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ пластинки становится Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Π²Π½Π΅ пластинки ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора остаСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π² отсутствиС пластинки , Π³Π΄Π΅ β€” заряд кондСнсатора, β€” ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ Π΅Π³ΠΎ пластин. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора опрСдСляСтся ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ:

Π³Π΄Π΅ β€” расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора, β€” Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° пластинки. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ рассматриваСмого кондСнсатора

(ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 4).

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ сфСричСского кондСнсатора (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 20.2.10) сообщим Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌ заряды ΠΈ , Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅ΠΌ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, вычислим ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ заряда ΠΊ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ. Π Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π΄Π²ΡƒΡ… концСнтричСских сфСр, заряТСнных зарядами ΠΈ (напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ сфСричСского кондСнсатора), ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π° Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 19.2.5., ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ сфСричСского кондСнсатора (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3):

Π­Π›Π•ΠšΠ’Π ΠžΠ•ΠœΠšΠžΠ‘Π’Π¬ ΠšΠžΠΠ”Π•ΠΠ‘ΠΠ’ΠžΠ Π | ΠžΡ‚ ΡƒΡ€ΠΎΠΊΠ° Π΄ΠΎ экзамСна

кондСнсатор плоский

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” это ΡΠΊΠ°Π»ΡΡ€Π½Π°Ρ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСский заряд.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ
β€” Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ q ΠΈ U;
β€” зависит ΠΎΡ‚ гСомСтричСских Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΈΡ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹, Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ располоТСния, элСктричСских свойств срСды ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ.

ЭлСктричСской Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π°Π·. ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ заряда ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΊ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρƒ: . 

Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния Смкости Π² БИ: Π€ (Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄)

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ свойством Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ прСдставляСт собой систСму ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… слоСм диэлСктрика, Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Π»Π° ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ².  ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ Π½Π°Π·. ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ  ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. Если заряды пластин кондСнсатора ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ, Ρ‚ΠΎ  ΠΏΠΎΠ΄ зарядом кондСнсатора ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ заряда ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ кондСнсатора Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ заряда кондСнсатора ΠΊ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ: 

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° элСктричСских схСмах:
ВсС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ сосрСдоточСно Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ кондСнсатора.
Заряд кондСнсатора β€” это Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ заряда ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ кондСнсатора.

Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ кондСнсаторов:
1. ΠΏΠΎ Π²ΠΈΠ΄Ρƒ диэлСктрика β€” Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½Ρ‹Π΅, ΡΠ»ΡŽΠ΄ΡΠ½Ρ‹Π΅, кСрамичСскиС, элСктролитичСскиС
2. ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ β€” плоскиС, сфСричСскиС.
3. ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Смкости β€” постоянныС, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ (подстроСчныС).

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ плоского кондСнсатора 

Π³Π΄Π΅ S β€” ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ пластины (ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ) кондСнсатора
d β€” расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами
Ξ΅ΠΎ β€” элСктричСская постоянная
                                 Ξ΅ β€” диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ диэлСктрика

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ β€” это систСма заряТСнных Ρ‚Π΅Π» ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ энСргиСй.
ЭнСргия любого кондСнсатора: 

Π³Π΄Π΅ Π‘ β€” Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора, (Π€)                     Wβ€” энСргия (Π”ΠΆ)
       q β€” заряд кондСнсатора, (Кл)
       U β€” напряТСниС Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… кондСнсатора, (Π’)
ЭнСргия кондСнсатора Ρ€Π°Π²Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΡ‚ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ сблиТСнии пластин кондСнсатора Π²ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΡƒΡŽ, ΠΈΠ»ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов  Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ зарядкС кондСнсатора.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ для накоплСния элСктричСской энСргии ΠΈ использования Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ быстром разрядС (Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ²ΡΠΏΡ‹ΡˆΠΊΠ°), Π΄Π»Ρ раздСлСния Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ постоянного ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Π² Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅: ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€, Π²Ρ‹ΠΏΡ€ΡΠΌΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… радиоэлСктронных устройствах.

 

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсаторов: ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 1

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ – это ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²ΡƒΡ… Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², заряды ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ.

Π•Π³ΠΎ конфигурация Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅, созданноС зарядами, Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ элСктроСмкости кондСнсатора:

C=qφ1-φ2=qU.

Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ο†1-Ο†2=U ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡƒΡŽ напряТСниСм, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ U. По ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°. Она зависит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ размСрностСй ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ кондСнсатора ΠΈΡ… взаиморасполоТСния ΠΈ диэлСктрика. Π•Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° ΠΈ мСсто Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ воздСйствиС внСшнСго поля Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π΅. Π‘ΠΈΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ кондСнсатора Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ с ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ зарядом, Π° Π·Π°ΠΊΠ°Π½Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ с ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠ²Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ.

Π’Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ большиС Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΡ‹: плоскиС, сфСричСскиС, цилиндричСскиС. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ ΠΊ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ напряТСния кондСнсатора с извСстными значСниями зарядов Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ….

Плоский кондСнсатор

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 2

Плоский кондСнсатор – это Π΄Π²Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎ заряТСнныС пластины, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΌ слоСм диэлСктрика, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рисункС 1.

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° для расчСта элСктроСмкости записываСтся ΠΊΠ°ΠΊ

C=ΡΡ0Sd, Π³Π΄Π΅ S являСтся ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ, d – расстояниСм ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ, Ξ΅ β€“ диэлСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ вСщСства. МСньшСС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ d способствуСт Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅ΠΌΡƒ совпадСнию расчСтной Смкости кондСнсатора с Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ.

Рисунок 1

ΠŸΡ€ΠΈ извСстной элСктроСмкости кондСнсатора, Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ N слоями диэлСктрика, Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° слоя с Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ i Ρ€Π°Π²Π½ΡΠ΅Ρ‚ся di, вычислСниС диэлСктричСской проницаСмости этого слоя Ξ΅i выполняСтся, исходя ΠΈΠ· Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹:

C=Ξ΅0Sd1Ξ΅1+d2Ξ΅2+…+dNΞ΅N.

БфСричСский кондСнсатор

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 3

Когда ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ ΡˆΠ°Ρ€Π° ΠΈΠ»ΠΈ сфСры, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° внСшняя замкнутая ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ° являСтся концСнтричСской сфСрой, это ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ кондСнсатор сфСричСский.

Он состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… концСнтричСских проводящих сфСричСских повСрхностСй с пространством ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ диэлСктриком, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рисункС 2. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ рассчитываСтся ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

C=4πΡΡ0R1R2R2-R1, Π³Π΄Π΅ R1 ΠΈ R2 ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ радиусами ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ.

Рисунок 2

НуТна ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ прСподаватСля?

Опиши Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ β€” ΠΈ Π½Π°ΡˆΠΈ экспСрты Ρ‚Π΅Π±Π΅ ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚!

ΠžΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅

ЦилиндричСский кондСнсатор

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ цилиндричСского кондСнсатора равняСтся:

C=2πΡΡ0llnR2R1, Π³Π΄Π΅ l – высота Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€ΠΎΠ², R1 ΠΈ R2 β€“ радиусы ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ. Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²ΠΈΠ΄ кондСнсатора ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π΄Π²Π΅ соосныС повСрхности проводящих цилиндричСских повСрхности, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рисункС 3.

Рисунок 3

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 4

Π’Π°ΠΆΠ½ΠΎΠΉ характСристикой кондСнсаторов считаСтся ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС – напряТСниС, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ происходит элСктричСский разряд Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· слой диэлСктрика.

Umax находится ΠΎΡ‚ зависимости ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹ слоя ΠΈ свойств диэлСктрика, ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ кондСнсатора.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ плоского кондСнсатора. Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… кондСнсаторов ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΡ… соСдинСния. НаличиС ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ соСдинСния кондСнсаторов ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ для увСличСния Π΅Π³ΠΎ Смкости. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° поиск Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Смкости соСдинСния сводится ΠΊ записи суммы Ci, Π³Π΄Π΅ Ci- это Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора с Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ i:

C=βˆ‘i=1NCi.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии кондСнсаторов суммарная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ соСдинСния всСгда Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ минимальная любого кондСнсатора, входящСго Π² систСму. Для расчСта Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Смкости слСдуСт ΡΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΊ Смкостям ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… кондСнсаторов:

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 1

ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅ΡΡ‚ΠΈ вычислСниС Смкости плоского кондСнсатора ΠΏΡ€ΠΈ извСстной ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ
1 ΡΠΌ2 Ρ расстояниСм ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ 1 ΠΌΠΌ. ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ находится Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅.

РСшСниС

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора, примСняСтся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°:

C=ΡΡ0Sd.

ЗначСния:

Ξ΅=1, Ξ΅0=8,85Β·10-12 Π€ΠΌ;S=1 ΡΠΌ2=10-4 ΠΌ2;d=1 ΠΌΠΌ=10-3 ΠΌ.

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠΌ числовыС выраТСния ΠΈ вычислим:

C=8,85Β·10-12Β·10-410-3=8,85Β·10-13 (Π€).

ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: Cβ‰ˆ0,9 ΠΏΠ€.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 2

Найти Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктростатичСского поля Ρƒ сфСричСского кондСнсатора Π½Π° расстоянии x=1 ΡΠΌ=10-2 ΠΌ ΠΎΡ‚ повСрхности Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΌ радиусС ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌ R1=1 ΡΠΌ=10-2 ΠΌ, внСшнСм – R2=3 ΡΠΌ=3Β·10-2 ΠΌ. Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния – 103 Π’.

РСшСниС

ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΡΡ‰Π°Ρ заряТСнная сфСра создаСт Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля. Π•Π³ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ вычисляСтся ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

E=14πΡΡ0qr2, Π³Π΄Π΅ q ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ заряд Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ сфСры, r=R1+x β€“ расстояниС ΠΎΡ‚ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° сфСры.

НахоТдСниС заряда ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ опрСдСлСния Смкости кондСнсатора Π‘:

q=CU.

Для сфСричСского кондСнсатора прСдусмотрСна Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° Π²ΠΈΠ΄Π°

C=4πΡΡ0R1R2R2-R1 Ρ радиусами ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ R1 ΠΈ R2.

ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ подстановку Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ для получСния искомой напряТСнности:

E=14πΡΡ0U(x+R1)24πΡΡ0R1R2R2-R1=U(x+R1)2R1R2R2-R1.

Π”Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ прСдставлСны Π² систСмС БИ, поэтому достаточно Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΠΊΠ²Ρ‹ числовыми выраТСниями:

E=103(1+1)2Β·10-4Β·10-2Β·3Β·10-23Β·10-2-10-2=3Β·10-18Β·10-6=3,45Β·104 Π’ΠΌ.

ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: E=3,45Β·104 Π’ΠΌ.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

Если Ρƒ нас Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ ΠΌΡ‹ сообщаСм Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ заряды (ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌ ΠΈΡ… соотвСтствСнно q1 ΠΈ q2), Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½Π΅Ρ‚ опрСдСлСнная Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ². Π•Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠ΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ исходных Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ зарядов. ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Δφ. Если ΠΌΡ‹ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΠΌ ΠΎ разности, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Ρ‚ΠΎ Π΅Π΅ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ U.

Π’ Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… Ρ‚Π΅ΠΌΡ‹ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠΈ Π½Π°ΠΌ большС всСго интСрСсна такая Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΈΡ… заряды ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ, Π½ΠΎ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŽ. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ случаС ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ввСсти Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ понятиС – элСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ (ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ).

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 1

ЭлСктричСской Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ систСмы, состоящСй ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², называСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ заряда ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° (q) ΠΊ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ этими двумя ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ.

Π’ Π²ΠΈΠ΄Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ это записываСтся Ρ‚Π°ΠΊ: C=qβˆ†Ο†=qU.

Для измСрСния элСктричСской Смкости примСняСтся Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°, называСмая Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄. Она обозначаСтся Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ Π€.

1Ξ¦=1 ΠšΠ»1 Π’.

ΠšΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ свойства диэлСктрика ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ элСктроСмкости Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ систСмы. Наибольший интСрСс для нас ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ особой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ кондСнсаторами.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 2

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ – это ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, конфигурация ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ позволяСт Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ (ΡΠΎΡΡ€Π΅Π΄ΠΎΡ‚Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ) элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ части пространства. ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ кондСнсатор, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 3

Если ΠΌΡ‹ возьмСм Π΄Π²Π΅ плоскиС пластины ΠΈΠ· проводящСго ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, располоТим ΠΈΡ… Π½Π° нСбольшом расстоянии Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ слой диэлСктрика, Ρ‚ΠΎ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ кондСнсатор, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ плоским. ΠŸΡ€ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ прСимущСствСнно Π² ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΊΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами, Π½ΠΎ нСбольшая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ этого поля Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°ΡΡΠ΅ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π½ΠΈΡ….

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 4

Π§Π°ΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ кондСнсатора называСтся ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ рассСяния.

Иногда Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π°Ρ… ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π½Π΅ ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ с Ρ‚ΠΎΠΉ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктричСского поля, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ располоТСно ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Однако ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ рассСяния допустимо Π΄Π°Π»Π΅ΠΊΠΎ Π½Π΅ всСгда, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ это ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ расчСтам ΠΈΠ·-Π·Π° Π½Π°Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π° элСктричСского поля.

Рисунок 1.6.1. ЭлСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² плоском кондСнсаторС.

Рисунок 1.6.2. ЭлСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ кондСнсатора Π±Π΅Π· ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚Π° поля рассСяния, Π½Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

ΠœΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ напряТСнности элСктричСского поля, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ создаСт каТдая ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ° Π² плоском кондСнсаторС, выраТаСтся ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π°:

E1=Οƒ2Ξ΅0.

Π˜ΡΡ…ΠΎΠ΄Ρ ΠΈΠ· ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ° супСрпозиции, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΡ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Eβ†’ ΠΏΠΎΠ»Ρ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΠ±Π΅ пластины кондСнсатора, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π° суммС напряТСнностСй E+β†’ ΠΈ E-β†’ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ пластины, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Eβ†’=E+β†’+E-β†’.

Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ напряТСнностСй ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ… пластин Π²ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ части кондСнсатора Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ. Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π²Ρ‹Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ напряТСнности ΠΈΡ… суммарного поля Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ E=2E1=σΡ0.

НуТна ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ прСподаватСля?

Опиши Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ β€” ΠΈ Π½Π°ΡˆΠΈ экспСрты Ρ‚Π΅Π±Π΅ ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚!

ΠžΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅

Как Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора

Π’Π½Π΅ пластин Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ напряТСнности Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° стороны, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, E Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Если ΠΌΡ‹ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌ заряд ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ q, Π° Π΅Π΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ S, Ρ‚ΠΎ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ qS даст Π½Π°ΠΌ прСдставлСниС ΠΎ повСрхностной плотности. Π£ΠΌΠ½ΠΎΠΆΠΈΠ² E Π½Π° расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ (d), ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ возьмСм ΠΎΠ±Π° этих ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΈ Π²Ρ‹Π²Π΅Π΄Π΅ΠΌ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ, ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ рассчитана элСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора.

C=qβˆ†Ο†=σ·SEΒ·d=Ξ΅0Sd.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 5

ЭлСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ плоского кондСнсатора – Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ€Π°ΡΡΡ‚ΠΎΡΠ½ΠΈΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΈ прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΈΡ… ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ.

Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ пространства ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ диэлСктричСским ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ плоского кондСнсатора Π² число Ρ€Π°Π·, ΠΊΡ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ undefined.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 6

Π’Π²Π΅Π΄Π΅ΠΌ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π±ΡƒΠΊΠ²Ρ‹ Π‘ ΠΈ запишСм это Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹:

C=ΡΡ0Sd.

Данная Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° называСтся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ элСктроСмкости плоского кондСнсатора.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Π±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ плоскими. Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ спСцифичСскими свойствами.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 7

БфСричСским кондСнсатором называСтся систСма ΠΈΠ· 2-Ρ… концСнтричСских сфСр, сдСланных ΠΈΠ· проводящСго ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, радиусы ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ R1 ΠΈ R2 соотвСтствСнно.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 8

ЦилиндричСским кондСнсатором называСтся систСмы ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² цилиндричСской Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹, Π΄Π»ΠΈΠ½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Ρ€Π°Π²Π½Π° L, Π° радиусы R1 ΠΈ R2.

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ диэлСктричСского ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΊΠ°ΠΊ Ξ΅ ΠΈ запишСм Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹, ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсаторов:

  • C=4πΡ0Ξ΅R1R2R2-R1(сфСричСский ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€),
  • C=2πΡ0Ξ΅LlnR2R1(цилиндричСский ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€).

Как Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ кондСнсаторов

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 9

Если ΠΌΡ‹ соСдиним нСсколько ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой, Ρ‚ΠΎ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡŽ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡƒΡŽ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ΠΉ.

Бпособы соСдинСния ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌΠΈ. Если соСдинСниС Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Ρ‚ΠΎ напряТСниС всСх кондСнсаторов Π² систСмС Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ: U1=U2 =U, Π° заряды ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°ΠΌ q1=Π‘1U ΠΈ q2=C2U. ΠŸΡ€ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ соСдинСнии вся систСма ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ кондСнсатором, ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π²Π½Π° C, заряд – q=q1+q2, Π° напряТСниС – U. Π’ Π²ΠΈΠ΄Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ это выглядит Ρ‚Π°ΠΊ:

Π‘=q1+q2U ΠΈΠ»ΠΈ C=C1+C2

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 10

Если Π² Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ кондСнсаторов элСмСнты соСдинСны ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚ΠΎ для нахоТдСния ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ элСктроСмкости Π½Π°ΠΌ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Смкости Π΅Π΅ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов.

Рисунок 1.6.3. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹, соСдинСнныС ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ. C=C1+C2

Рисунок 1.6.4. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹, соСдинСнныС ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ: 1C=1C1+1C2

Если ΠΆΠ΅ батарСя состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов, Ρ‚ΠΎ заряды ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹: q1=q2=q. Найти ΠΈΡ… напряТСния ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊ: U1=qC1 ΠΈ U2=qC2. Π’Π°ΠΊΡƒΡŽ систСму Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ кондСнсатором, заряд ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ q, Π° напряТСниС U=U1+U2.

C=qU1+U2 ΠΈΠ»ΠΈ 1C=1C1+1C2

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 11

Если кондСнсаторы Π² Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ соСдинСны ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚ΠΎ для нахоТдСния ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ элСктроСмкости Π½Π°ΠΌ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Смкостям ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ….

Π‘ΠΏΡ€Π°Π²Π΅Π΄Π»ΠΈΠ²ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ», ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Ρ‹ΡˆΠ΅, Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ количСства кондСнсаторов Π² Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅.

Рисунок 1.6.5. Π‘ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ плоского кондСнсатора.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€

ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ – ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ‚ΠΈΠΏΡ‹ ΠΈ использованиС

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ – это элСктричСский ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ элСктричСских зарядов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², которая прСдставляСт собой статичСскоС напряТСниС, ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅Π΅ Π½Π° Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°Π΅ΠΌΡƒΡŽ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΡŽ. .

Бамая основная конструкция кондСнсатора состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² (мСталличСская пластина), Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… диэлСктричСским ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ. Когда ΠΊ кондСнсатору ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ источник напряТСния, пластина кондСнсатора заряТаСтся.ΠœΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ пластина, прикрСплСнная ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ΅, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ заряТСна ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π° пластина, прикрСплСнная ΠΊ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ΅, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ заряТСна ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π·Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΎ Π² блиТайшСС врСмя

Π‘ΠΈΠΌΠ²ΠΎΠ»Ρ‹ кондСнсаторов

Π’ΠΈΠΏΡ‹ кондСнсаторов

  1. ΠŸΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы: ΠŸΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы – это кондСнсаторы, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π² качСствС диэлСктричСской срСды ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ пластиковая ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ°. Они доступны практичСски любого Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»Π° ΠΈ напряТСния Π΄ΠΎ 1500 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚. Они ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π»ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ 10% Π΄ΠΎ 0,01% ΠΏΡ€ΠΈ любом допускС.ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы Π±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌ ΠΈ стилСй. Π•ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… кондСнсаторов: свинцовый Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ осСвой.

  2. ΠšΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ кондСнсаторы: кСрамичСскиС кондСнсаторы – это Ρ‚Π΅ кондСнсаторы, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π² качСствС диэлСктричСского ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°. Он ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² высокочастотных цСпях, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ Π°ΡƒΠ΄ΠΈΠΎ Π² RF. Π’ кСрамичСских кондСнсаторах ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, измСняя Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρƒ кСрамичСского диска.

  3. ЭлСктролитичСскиС кондСнсаторы: ЭлСктролитичСскиС кондСнсаторы – это кондСнсаторы, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… оксидный слой ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² качСствС диэлСктричСского ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°.ΠžΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ большой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Π’ основном Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° элСктролитичСских кондСнсаторов: Ρ‚Π°Π½Ρ‚Π°Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΈ Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Π΅. Они доступны с Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΌ напряТСниСм ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π΄ΠΎ 500 Π’, Π½ΠΎ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ значСния Смкости нСдоступны ΠΏΡ€ΠΈ высоком напряТСнии, Π° устройства с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΉ доступны, Π½ΠΎ Π²ΡΡ‚Ρ€Π΅Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ€Π΅Π΄ΠΊΠΎ.

  4. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Смкости: Π² кондСнсаторах ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Смкости Π² качСствС диэлСктричСской срСды Π² основном ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор – это кондСнсатор, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ мСханичСски Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ нСсколько Ρ€Π°Π·.НапримСр, эта Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° кондСнсатора ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для установки рСзонансной частоты Π² LC-цСпях, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎ Π² соотвСтствии с импСдансом Π² устройствах Π°Π½Ρ‚Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΡŽΠ½Π΅Ρ€ΠΎΠ².

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости кондСнсатора

НакоплСниС зарядов Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° кондСнсаторС. ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда называСтся ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ кондСнсатора. Π­Ρ‚Π° ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ удСрТания заряда называСтся Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. НакоплСнный заряд Π² кондСнсаторС прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»Π΅Π½ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ, Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ Π½Π° кондСнсаторС:

Q ∝V

Q = C / V

C = Q / V

C – константа ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ называСмая Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ кондСнсатор.Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния Смкости – Π€Π°Ρ€Π°Π΄ (Π€) – 1 ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½ Π½Π° Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚.

Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ скоро Π·Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΎ

Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости зависит ΠΎΡ‚ физичСских характСристик, ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ пластин кондСнсатора Β«AΒ», расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Β«dΒ», диэлСктричСской проницаСмости диэлСктричСской срСды «Ρ».

C = Ξ΅ x \ [\ frac {A} {d} \]

ЭнСргия кондСнсатора

ЭнСргия сохраняСтся Π² дТоулях ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Π΅ Смкости, ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ напряТСния кондСнсатора.

E = C Γ— V2 / 2

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π² сСрии

ΠžΠ±Ρ‰Π°Ρ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсаторов, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ C1, C2, C3, ..:

Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ скоро Π·Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΎ

\ [\ frac {1} {C_ {Total}} \] = \ [\ frac {1} {C_ {1}} \] + \ [\ frac {1} {C_ {2}} \] + \ [\ frac {1} {C_ {3}} \] + …

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ

ΠžΠ±Ρ‰Π°Ρ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсаторов, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ C1, C2, C3, ..:

Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ скоро Π·Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΎ

CTotal = C1 + C2 + Π‘3 +…

Π€Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹, Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π½Π° Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ

  • ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ повСрхности: ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ повСрхности Π΄Π²ΡƒΡ… пластин влияСт Π½Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости. Π§Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ повСрхности, Ρ‚Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ.

  • РасстояниС: РасстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами влияСт Π½Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости. Π§Π΅ΠΌ мСньшС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ расстояния, Ρ‚Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ.

  • ДиэлСктричСская срСда: Π’ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π΄Π²Π΅ пластины, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ «диэлСктриком».Β«Π§Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ‚Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости.

ИспользованиС кондСнсатора

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΊΠ°ΠΊ элСктричСскиС, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ элСктронныС прилоТСния. Они ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… Π²Π΅Ρ‰Π΅ΠΉ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹, систСмы хранСния энСргии, стартСры двигатСля, ΡΠΈΠ³Π½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ устройства. устройства ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‚. Π΄.

  • ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для хранСния энСргии, которая ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ устройством для Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ элСктроэнСргии, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΈΠΌ трСбуСтся Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.

  • ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для Π±Π»ΠΎΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° послС ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ зарядки, Π½ΠΎ Π΅Ρ‰Π΅ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ.

  • ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² качСствС Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² для Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… Π²Π΅Ρ‰Π΅ΠΉ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ влаТности, уровня Ρ‚ΠΎΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°, мСханичСской Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ Ρ‚. Π”.

  • ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, зависящСй ΠΎΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Π•Π³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ Π»ΡŽΠ±ΠΎΠΌΡƒ свСтодиоду ΠΈΠ»ΠΈ акустичСской систСмС, ΠΈ Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ вСроятно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ любой ΠΌΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ свСт / рСгулярный Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ сигнал ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ кондСнсатор синхронизации.

Π˜Π½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„Π°ΠΊΡ‚Ρ‹

  • ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ с высокой Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Ρ‹ ΠΈΠ· ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° с высокой диэлСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

  • ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΎΡ‚ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ кондСнсатор Π²Π΅Ρ€Π½Π΅Ρ‚ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π² схСму ΠΏΠΎΠ·ΠΆΠ΅.

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ кондСнсатор? Π‘Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ – это элСктричСский ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π½Π° Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пластинах, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… изолятором. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ (Ρ‹) для краткости называСтся кондСнсатор (Ρ‹).

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π±Π»ΠΎΠΊΠ°Ρ… питания (Π±Π»ΠΎΠΊΠΈ питания для ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡ΠΈ питания Π½Π° ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ ПК) ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΠ³Π»Π°ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ напряТСниС с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ процСсса, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ извСстного ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°.ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΈ Π±Π»ΠΎΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ постоянный элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ, обСспСчивая Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ энСргии Π½Π° ваш ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… мСталличСских пластин, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… изолятором. Одна ΠΈΠ· Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… характСристик кондСнсатора – ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚ΡŒ измСнСниям напряТСния. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ссли напряТСниС, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊ кондСнсатору, измСняСтся Π²Π½Π΅Π·Π°ΠΏΠ½ΠΎ, напряТСниС кондСнсатора Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½Π΅Π΅, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ напряТСниСм.

Π’ Π±Π»ΠΎΠΊΠ°Ρ… питания, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΈΡ‚Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ², Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ ЦП, GPU , ТСсткий диск ΠΈ SSD (Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ) , Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΌΠΈ элСктролитичСскими кондСнсаторами ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ рассчитаны Π½Π° 105 градусов ЦСльсия (221 градус Π€Π°Ρ€Π΅Π½Π³Π΅ΠΉΡ‚Π°) , Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ срок слуТбы, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ рассчитаны Π½Π° 85 градусов ΠΏΠΎ ЦСльсию (185 градусов ΠΏΠΎ Π€Π°Ρ€Π΅Π½Π³Π΅ΠΉΡ‚Ρƒ).Однако ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ кондСнсатора Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΠ³Ρ€Π°Π΅Ρ‚ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ японского производства ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.

НиТС ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ характСристики кондСнсатора

  • Π Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ напряТСниС (ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ кондСнсатор, скорСС всСго, Π²Ρ‹ΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· строя)
  • Рабочая Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°
  • Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ (ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСский заряд)
  • Допуск (ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ насколько Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠ° Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора ΠΊ Π΅Π³ΠΎ Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΡŽ, выраТСнная Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π°Ρ…)
  • ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ (для элСктролитичСских кондСнсаторов)
  • ESR (эквивалСнтноС ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС)
  • ΠŸΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°
  • Π’ΠΎΠΊ ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ (Ρ‚ΠΎΠΊ Β«ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈΒ» Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· элСктричСский изолятор ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎΠ΅ сопротивлСниС изоляции кондСнсатора).
  • Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ (кондСнсаторы большСго Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π»Π΅Π³Ρ‡Π΅ Ρ€Π°ΡΡΠ΅ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ большСС количСство диэлСктрика)

Π­Ρ‚Π° ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡ являСтся Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ Tom’s Hardware Glossary .

Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°:

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ кондСнсатора ΠΏΠΎ Merriam-Webster

ca Β· pac Β· i Β· tor | \ kΙ™-ˈpa-sΙ™-tΙ™r \

: устройство, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для хранСния элСктричСской энСргии.

Как Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ кондСнсаторы | HowStuffWorks

Π’ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ смыслС кондСнсатор Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆ Π½Π° Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΡŽ.Π₯отя ΠΎΠ½ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΏΠΎ-Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΌΡƒ, кондСнсаторы ΠΈ аккумуляторы хранят ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. Если Π²Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ «Как Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈΒ», Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Π΅Ρ‚Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρƒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π΅ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΡ‹. Π’Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ химичСскиС Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ производят элСктроны Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π΅, Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΡ…, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π²Ρ‹ создаСтС Ρ†Π΅ΠΏΡŒ. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅, Ρ‡Π΅ΠΌ батарСя, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π½ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ элСктроны – ΠΎΠ½ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ ΠΈΡ…. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ называСтся Ρ‚Π°ΠΊ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Β«Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽΒ» для хранСния энСргии.

Π’ этой ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅ ΠΌΡ‹ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΡƒΠ·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ кондСнсатор, для Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ½ Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½ ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² элСктроникС.ΠœΡ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ рассмотрим ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡŽ кондСнсатора ΠΈ Ρ‚ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ нСсколько Ρ‡Π΅Π»ΠΎΠ²Π΅ΠΊ ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³Π»ΠΈ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Ρ‹ для Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… Ρ†Π΅Π»Π΅ΠΉ, ΠΎΡ‚ самого малСнького пластикового кондСнсатора Π² вашСм ΠΊΠ°Π»ΡŒΠΊΡƒΠ»ΡΡ‚ΠΎΡ€Π΅ Π΄ΠΎ свСрхкондСнсатора, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ³ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ ΡˆΠΈΠ½Ρƒ. Π’ΠΎΡ‚ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΠ· Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² кондСнсаторов ΠΈ способы ΠΈΡ… использования.

  • Π’ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…: часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² схСмах настройки Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎ
  • ΠœΠ°ΠΉΠ»Π°Ρ€: Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ всСго ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для схСм Ρ‚Π°ΠΉΠΌΠ΅Ρ€Π°, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ часы, сигнализация ΠΈ счСтчики
  • Π‘Ρ‚Π΅ΠΊΠ»ΠΎ: ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ для Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ
  • ΠšΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°: ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для высокочастотных Ρ†Π΅Π»Π΅ΠΉ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ Π°Π½Ρ‚Π΅Π½Π½Ρ‹, X Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹ для Π»ΡƒΡ‡Π΅Π²ΠΎΠΉ диагностики ΠΈ МРВ
  • БупСркондСнсатор: ΠΏΠΈΡ‚Π°Π΅Ρ‚ элСктричСскиС ΠΈ Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄Π½Ρ‹Π΅ Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΠΈ

Π’Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ кондСнсатора ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊ Π΄Π²ΡƒΠΌ мСталличСским пластинам, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ нСпроводящим вСщСством, ΠΈΠ»ΠΈ диэлСктрику .Π’Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚Π΅ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ кондСнсатор ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… кусков алюминиСвой Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ ΠΈ листа Π±ΡƒΠΌΠ°Π³ΠΈ (ΠΈ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… элСктричСских Π·Π°ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ²). Π­Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ особСнно Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΉ кондСнсатор с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния Π΅Π³ΠΎ Смкости, Π½ΠΎ ΠΎΠ½ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ.

ВСорСтичСски диэлСктриком ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ любоС нСпроводящСС вСщСство. Однако для практичСского примСнСния ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ всСго подходят для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ кондСнсатора. Блюда, ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°, Ρ†Π΅Π»Π»ΡŽΠ»ΠΎΠ·Π°, Ρ„Π°Ρ€Ρ„ΠΎΡ€, ΠΌΠ°ΠΉΠ»Π°Ρ€, Ρ‚Π΅Ρ„Π»ΠΎΠ½ ΠΈ Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ… – Π²ΠΎΡ‚ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΠ· ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… нСпроводящих ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ².ДиэлСктрик опрСдСляСт, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ это кондСнсатор ΠΈ для Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ½ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ всСго ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΈ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° диэлСктрика, Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ кондСнсаторы Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ подходят для высокочастотных ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ – для Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ.

4.1 ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ – Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² элСктричСство, ΠΌΠ°Π³Π½Π΅Ρ‚ΠΈΠ·ΠΌ ΠΈ схСмы

Π¦Π•Π›Π˜ ΠžΠ‘Π£Π§Π•ΠΠ˜Π―

К ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρƒ этого Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π° Π²Ρ‹ смоТСтС:
  • ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅ понятиС кондСнсатора ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Смкости
  • ΠžΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ систСмы ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ – это устройство, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅ для хранСния элСктричСского заряда ΠΈ элСктричСской энСргии.Он состоит ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡƒΠΌ ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… элСктричСских ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… расстояниСм. (ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ элСктричСскиС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ «элСктродами», Π½ΠΎ, Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π΅Π΅, ΠΎΠ½ΠΈ Β«ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ кондСнсатора».) ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ кондСнсаторами ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ просто Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠΎΠΌ, ΠΈ Π² этом случаС кондСнсатор Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ извСстСн ΠΊΠ°ΠΊ Β«Π’Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор». Однако пространство ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ заполняСтся ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ, извСстным ΠΊΠ°ΠΊ диэлСктрик . (Π’Ρ‹ ΡƒΠ·Π½Π°Π΅Ρ‚Π΅ большС ΠΎ диэлСктриках Π² Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π°Ρ…, посвящСнных диэлСктрикам, Π΄Π°Π»Π΅Π΅ Π² этой Π³Π»Π°Π²Π΅.) ОбъСм памяти Π² кондСнсаторС опрСдСляСтся свойством, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ , , ΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π²Ρ‹ ΡƒΠ·Π½Π°Π΅Ρ‚Π΅ большС Ρ‡ΡƒΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ·ΠΆΠ΅ Π² этом Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹

ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ примСнСния: ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ статичСского элСктричСства ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ° Π΄ΠΎ накоплСния энСргии Π² дСфибрилляторах сСрдца. ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… кондСнсаторов Π΄Π²Π΅ проводящиС части располоТСны Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ, Π½ΠΎ Π½Π΅ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ°ΡΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ, ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π° рисункС 4.1.1. Π’ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя пластинами ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ диэлСктрик. Когда ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΡ‹ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ нСзаряТСнному кондСнсатору, ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π΅Ρ‚ нСбольшой заряд Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ пластины ΠΊ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ.ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ остаСтся Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Π½ΠΎ заряТаСтся ΠΈ находится Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… пластинах.

(рисунок 4.1.1)

Рисунок 4.1.1 Оба кондСнсатора, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ здСсь, Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ разряТСны ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΊ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Ρƒ Π½ΠΈΡ… Π΅ΡΡ‚ΡŒ заряды ΠΈ (соотвСтствСнно) Π½Π° своих Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π»ΠΊΠ°Ρ…. (a) ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… пластин ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда с ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ A, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ расстояниСм d. (b) ΠšΠ°Ρ‚Π°Π½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ диэлСктричСский ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя проводящими листами (пластинами).

БистСма, состоящая ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ проводящих пластин, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… расстояниСм, называСтся кондСнсатором с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами (рисунок 4.1.2). Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° элСктричСского поля Π² пространствС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами Ρ€Π°Π²Π½Π°, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ заряда Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластинС (Π½Π°ΠΏΠΎΠΌΠ½ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ это заряд Π½Π° ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ повСрхности). Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° поля прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°.

(рисунок 4.1.2)

Рисунок 4.1.2 Π Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов Π² кондСнсаторС ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ заряды ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° повСрхности пластин кондСнсатора.Π›ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктричСского поля Π² кондСнсаторС с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ΡΡ с ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов ΠΈ Π·Π°ΠΊΠ°Π½Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ зарядами. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° элСктричСского поля Π² пространствС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° количСству заряда Π½Π° кондСнсаторС.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ с Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌΠΈ физичСскими характСристиками (Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ пластин) Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ΅ количСство заряда для ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Π½Π° своих пластинах. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ максимального заряда, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π² кондСнсаторС, ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ пластинах.Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ словами, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ – это наибольшая Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° заряда Π½Π° Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚, которая ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π½Π° устройствС:

(4.1.1)

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния Смкости Π² систСмС БИ – Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄ (), названная Π² Ρ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ Майкла ЀарадСя (1791–1867). ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ – это заряд Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ напряТСния, ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½Ρƒ Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚, ΠΈΠ»ΠΈ

.

По ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ, кондСнсатор способСн Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ заряд (ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большоС количСство заряда), ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ пластинами Ρ€Π°Π²Π½Π° всСго.Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΎΠ΄Π½Π° Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π° – это ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большая Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π’ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ значСния Смкости Π²Π°Ρ€ΡŒΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄ () Π΄ΠΎ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΡ„Π°Ρ€Π°Π΄ (), Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Ρ‹ (). ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌ ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² (рисунок 4.1.3).

(рисунок 4.1.3)

Рисунок 4.1.3 Π­Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² элСктронных устройствах. Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ кондСнсатора Π½Π΅ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ зависит ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ Смкости.

РасчСт Смкости

ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΎΠ² с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ стандартного ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄Π°.


БтратСгия Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌ: расчСт Смкости

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ эта ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π°, ΠΌΡ‹ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ вычисляСм Смкости ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пластин, сфСричСских ΠΈ цилиндричСских кондСнсаторов. Π’ΠΎ всСх случаях ΠΌΡ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅ΠΌ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы (пустыС кондСнсаторы) Π±Π΅Π· диэлСктричСского вСщСства Π² пространствС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами (рисунок 4.1.4) ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π΄Π²Π΅ ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ проводящиС пластины, каТдая ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ повСрхности, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ расстояниСм.Когда Π½Π° кондСнсатор подаСтся напряТСниС, ΠΎΠ½ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ заряд, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рисункС. ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠ΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ ΠΈ , рассматривая характСристики кулоновской силы. ΠœΡ‹ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сила ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами увСличиваСтся с ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ заряда ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ с расстояниСм ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ. Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‡Π΅ΠΌ большС пластины, Ρ‚Π΅ΠΌ большС заряда ΠΎΠ½ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ большС для большСго значСния. Π’ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅ пластины Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ, Ρ‚Π΅ΠΌ сильнСС Π½Π° Π½ΠΈΡ… притяТСниС ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… зарядов.Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ большС для мСньшСго.

(рисунок 4.1.4)

Рис. 4.1.4 Π’ кондСнсаторС с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами, ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ разнСсСны Π½Π° расстояниС, каТдая пластина ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ повСрхности.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ заряда Π½Π° пластинах ΠΊΠ°ΠΊ

Из ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΡ… Π³Π»Π°Π² ΠΌΡ‹ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½ΠΎ ΠΌΠ°Π»ΠΎ, элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами довольно ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎ (Π±Π΅Π· ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚Π° ΠΊΡ€Π°Π΅Π²Ρ‹Ρ… эффСктов) ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ

.

Π³Π΄Π΅ постоянная – диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ свободного пространства,.Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° БИ эквивалСнтна. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎ, Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами составляСт

.

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 4.1.3 Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами ΠΊΠ°ΠΊ

(4.1.3)

ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° это ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ являСтся Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» заполняСт пространство ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами (Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ случаС Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌ) этого кондСнсатора. ЀактичСски, это Π²Π΅Ρ€Π½ΠΎ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для кондСнсатора с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами, Π½ΠΎ ΠΈ для всСх кондСнсаторов: Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ ΠΈΠ»ΠΈ.Если заряд измСняСтся, соотвСтствСнно измСняСтся ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π», Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ остаСтся постоянным.

ΠŸΠ Π˜ΠœΠ•Π  4.1.1


Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ заряд Π² кондСнсаторС с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами

(a) Какова Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ пустого кондСнсатора с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами с мСталличСскими пластинами, каТдая ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π½Π°? (Π±) Бколько заряда хранится Π² этом кондСнсаторС, Ссли ΠΊ Π½Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ напряТСниС?

БтратСгия

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости – это прямоС ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ уравнСния 4.1.3. Как Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΌΡ‹ Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅ΠΌ, ΠΌΡ‹ смоТСм Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 4.1.1.

РСшСниС

Π°. Π’Π²ΠΎΠ΄ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 4.1.3 Π΄Π°Π΅Ρ‚

Π­Ρ‚ΠΎ нСбольшоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, насколько слоТно ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ устройство с большой Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

Π³. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ уравнСния 4.1.1 ΠΈ Π²Π²ΠΎΠ΄ извСстных Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π² это ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π°Π΅Ρ‚

Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ заряд лишь Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… прилоТСниях статичСского элСктричСства.ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ… Ρ€Π°Π·Ρ€ΡƒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ (становится проводящим) ΠΏΡ€ΠΈ напряТСнности элСктричСского поля ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ, Π½Π° этом кондСнсаторС большС Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ заряд ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния.

ΠŸΠ ΠžΠ’Π•Π Π¬Π’Π• ΠŸΠžΠΠ˜ΠœΠΠΠ˜Π• 4.1


Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами составляСт. Если ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ пластины Ρ€Π°Π²Π½Π°, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами?

ΠŸΠ ΠžΠ’Π•Π Π¬Π’Π• ΠŸΠžΠΠ˜ΠœΠΠΠ˜Π• 4.2


Π£Π±Π΅Π΄ΠΈΡ‚Π΅ΡΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρƒ вас ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ физичСскиС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹.

БфСричСский кондСнсатор

БфСричСский кондСнсатор – это Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π½Π°Π±ΠΎΡ€ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ (Рисунок 4.1.5). Он состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… концСнтричСских проводящих сфСричСских ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ радиусов (внутрСнняя ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ°) ΠΈ (внСшняя ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ°). Бнарядам ΠΏΡ€ΠΈΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ заряды ΠΈ соотвСтствСнно. Из-Π·Π° симмСтрии элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΎ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΡƒ. ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ поля, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ² Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Гаусса ΠΊ сфСричСской гауссовой повСрхности радиусом r , ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌ. ВлоТСнная ΠΏΠ»Π°Ρ‚Π° Π΅ΡΡ‚ΡŒ; ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρƒ нас

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ

ΠœΡ‹ подставляСм это Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 4.1.2 ΠΈ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ:

Π’ этом ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Ρ€Π°Π²Π½Π°. ΠœΡ‹ подставляСм этот Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 4.1.1, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ сфСричСского кондСнсатора:

(4.1.4)

(Рисунок 4.1.5)

Рисунок 4.1.5 БфСричСский кондСнсатор состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… концСнтричСских проводящих сфСр. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ заряды Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ находятся Π½Π° Π΅Π³ΠΎ повСрхности.

ΠŸΠ Π˜ΠœΠ•Π  4.1,3


Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ сфСры

РассчитайтС Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ проводящСй сфСры радиуса ΠΈ сравнитС Π΅Π΅ с ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ 4.1.4 Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΊΠ°ΠΊ.

БтратСгия

ΠœΡ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π° сфСрС Π΅ΡΡ‚ΡŒ заряд, ΠΈ поэтому выполняСм Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ шага, описанныС Ρ€Π°Π½Π΅Π΅. ΠœΡ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ прСдставляСт собой ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡŽ сфСру бСсконСчного радиуса.

РСшСниС

На внСшнСй сторонС ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ проводящСй сфСры элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ задаСтся ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ 4.1.2. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ сфСры ΠΈ Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ составляСт

.

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ сфСры составляСт

.

Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π’ΠΎΡ‚ ΠΆΠ΅ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ, взяв ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π» уравнСния 4.1.4 ΠΊΠ°ΠΊ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, одиночная изолированная сфСра эквивалСнтна сфСричСскому кондСнсатору, внСшняя ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ бСсконСчно большой радиус.

ΠŸΠ ΠžΠ’Π•Π Π¬Π’Π• ΠŸΠžΠΠ˜ΠœΠΠΠ˜Π• 4.3

Радиус внСшнСй сфСры сфСричСского кондСнсатора Π² ΠΏΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π· большС радиуса Π΅Π³ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ.КакиС Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Ρƒ этого кондСнсатора, Ссли Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ?

ЦилиндричСский кондСнсатор

ЦилиндричСский кондСнсатор состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… концСнтричСских проводящих Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€ΠΎΠ² (рисунок 4.1.6). Π’Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΉ Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€ радиуса ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ, Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄Ρ‹ΠΌ. Π’Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΠΉ Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€ прСдставляСт собой ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ радиуса. ΠœΡ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π»ΠΈΠ½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€Π° Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ заряды ΠΈ находятся Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΌ ΠΈ внСшнСм Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€Π°Ρ… соотвСтствСнно.

(рисунок 4.1.6)

Рисунок 4.1.6 ЦилиндричСский кондСнсатор состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… концСнтричСских проводящих Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€ΠΎΠ². Π—Π΄Π΅ΡΡŒ заряд Π½Π° внСшнСй повСрхности Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ (ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½), Π° заряд Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ повСрхности внСшнСго Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€Π° ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ (ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½).

Π‘Π΅Π· ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚Π° ΠΊΡ€Π°Π΅Π²Ρ‹Ρ… эффСктов элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΎ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΡƒ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ оси Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€ΠΎΠ². Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ гауссову ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΡƒΡŽ Π½Π° рисункС 4.1.6, ΠΌΡ‹ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€Π°ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ

(4.1,5)

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ \ hat {\ mathrm {r}} – Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΏΠΎ радиусу Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€Π°. ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 4.1.2 ΠΈ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€Π°ΠΌΠΈ:

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ цилиндричСского кондСнсатора

(4.1.6)

Как ΠΈ Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… случаях, эта Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ зависит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ располоТСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ². Π’Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ уравнСния 4.1.6 являСтся ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ коаксиального кабСля , ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ элСктричСских сигналов.ΠšΠΎΠ°ΠΊΡΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ кабСль состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… концСнтричСских цилиндричСских ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… изоляционным ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ. (Π—Π΄Π΅ΡΡŒ ΠΌΡ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅ΠΌ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Π½ΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° качСствСнно ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ такая ΠΆΠ΅, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° пространство ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΎ диэлСктриком.) Π­Ρ‚Π° конфигурация экранируСт элСктричСский сигнал, Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ ΠΏΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ, ΠΎΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… элСктричСских ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ, Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… ΠΏΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ. кабСль. Π’ΠΎΠΊ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… направлСниях Π²ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΌ ΠΈ внСшнСм ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…, ΠΏΡ€ΠΈ этом внСшний ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π·Π°Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅Π½.Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΈΠ· уравнСния 4.1.6 Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ коаксиального кабСля Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ€Π°Π²Π½Π°

.

Π’ практичСских прилоТСниях Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ значСния. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ достигнуто Π·Π° счСт ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π° радиусов ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈ изоляционного ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ.

ΠŸΠ ΠžΠ’Π•Π Π¬Π’Π• ΠŸΠžΠΠ˜ΠœΠΠΠ˜Π• 4.4


Когда цилиндричСский кондСнсатор заряТаСтся, ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€Π°ΠΌΠΈ измСряСтся Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ².Π°) Какова Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ этой систСмы? Π±) Если Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€Ρ‹ Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Ρ‹Π΅, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΡ… радиусов?

НСсколько Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² кондСнсаторов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π½Π° рисункС 4.1.3. ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы часто состоят ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… кусочков мСталличСской Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… двумя нСбольшими кусочками изоляции (см. Рисунок 4.1.1 (b)). ΠœΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³Π° ΠΈ изоляция ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹ Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ, Π° Π΄Π²Π° мСталличСских Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π° ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ ΠΊ внСшнСй Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. НСкоторыС распространСнныС изоляционныС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ – это слюда, ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°, Π±ΡƒΠΌΠ°Π³Π° ΠΈ Π°Π½Ρ‚ΠΈΠΏΡ€ΠΈΠ³Π°Ρ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ Teflon β„’.

Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ популярный Ρ‚ΠΈΠΏ кондСнсатора – элСктролитичСский кондСнсатор . Он состоит ΠΈΠ· окислСнного ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π° Π² проводящСй пастС. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌ прСимущСством элСктролитичСского кондСнсатора являСтся Π΅Π³ΠΎ высокая Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ распространСнными Ρ‚ΠΈΠΏΠ°ΠΌΠΈ кондСнсаторов. НапримСр, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° алюминиСвого элСктролитичСского кондСнсатора ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ. Однако Π²Ρ‹ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ остороТны ΠΏΡ€ΠΈ использовании элСктролитичСского кондСнсатора Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° мСталличСская Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³Π° находится ΠΏΠΎΠ΄ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоким ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ, Ρ‡Π΅ΠΌ проводящая паста.Когда Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ обратная поляризация, элСктролитичСскоС дСйствиС Ρ€Π°Π·Ρ€ΡƒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΡƒ. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΈΠΏ кондСнсатора Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΊ источнику ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Π΅ случаСв ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ мСняСт свою ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ (см. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² цСпях ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°).

Π Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор (рисунок 4.1.7) ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π΄Π²Π° Π½Π°Π±ΠΎΡ€Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пластин. Один Π½Π°Π±ΠΎΡ€ пластин Π·Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½ (ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ ΠΊΠ°ΠΊ «статор»), Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Π½Π°Π±ΠΎΡ€ пластин ΠΏΡ€ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½ ΠΊ Π²Π°Π»Ρƒ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ (обозначаСтся ΠΊΠ°ΠΊ Β«Ρ€ΠΎΡ‚ΠΎΡ€Β»).ΠŸΠΎΠ²ΠΎΡ€Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°Ρ Π²Π°Π», ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠΈ пластин; ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ этой систСмы ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ настроСна Π½Π° ΠΆΠ΅Π»Π°Π΅ΠΌΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅. Настройка кондСнсатора Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² любом Ρ‚ΠΈΠΏΠ΅ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ΅ радиосигналов ΠΎΡ‚ элСктронных устройств. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ Ρ€Π°Π·, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π²Ρ‹ настраиваСтС Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎ Π½Π° Π»ΡŽΠ±ΠΈΠΌΡƒΡŽ ΡΡ‚Π°Π½Ρ†ΠΈΡŽ, Π΄ΡƒΠΌΠ°ΠΉΡ‚Π΅ ΠΎ Смкости.

(рисунок 4.1.7)

Рисунок 4.1.7. Π’ кондСнсаторС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, измСняя ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ пластин.(ΠΊΡ€Π΅Π΄ΠΈΡ‚: модификация Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π ΠΎΠ±Π±ΠΈ Π‘ΠΏΡ€ΠΎΡƒΠ»Π°)

Π‘ΠΈΠΌΠ²ΠΎΠ»Ρ‹, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½Π° рисункС 4.1.8, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой схСмныС изобраТСния Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² кондСнсаторов. ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΌΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ символ, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π° рис. 4.1.8 (Π°). Π‘ΠΈΠΌΠ²ΠΎΠ» Π½Π° РисункС 4.1.8 (c) прСдставляСт кондСнсатор ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Смкости. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° сходство этих символов с симмСтриСй кондСнсатора с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами. ЭлСктролитичСский кондСнсатор прСдставлСн символом Π½Π° рис. 4.1.8 (b), Π³Π΄Π΅ изогнутая пластина ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄.

(рисунок 4.1.8)

Рисунок 4.1.8 Π—Π΄Π΅ΡΡŒ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… схСмных прСдставлСния кондСнсаторов. Π‘ΠΈΠΌΠ²ΠΎΠ» Π² (Π°) являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ. Π‘ΠΈΠΌΠ²ΠΎΠ» Π² (b) прСдставляСт собой элСктролитичСский кондСнсатор. Π‘ΠΈΠΌΠ²ΠΎΠ» Π² (c) прСдставляСт кондСнсатор ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Смкости.

Π˜Π½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ кондСнсатора взят ΠΈΠ· ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Π±ΠΈΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π΄Π΅Π»ΠΎ с элСктричСским ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ Π² плазматичСской ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π΅ ΠΆΠΈΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ (рис. 4.1.9). ΠšΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΎΡ‚ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΈΡ… срСды, Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ· ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ.Π Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π΅ составляСт ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ. ΠšΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ слишком толстой. Рассматривая ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Ρƒ ΠΊΠ°ΠΊ кондСнсатор Π½Π°Π½ΠΎΡ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ², ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠ° наимСньшСй напряТСнности элСктричСского поля Π½Π° Π΅Π΅ «пластинах» Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅.

Π­Ρ‚ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ элСктричСского поля достаточно, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ искру Π² Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π΅.

(рисунок 4.1.9)

Рис. 4.1.9 ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠ°Ρ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π° биологичСской ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ повСрхности, Ρ‡Π΅ΠΌ Π½Π° внСшнСй.Диффузия ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ (калия) ΠΈ (Ρ…Π»ΠΎΡ€ΠΈΠ΄Π°) Π² ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… направлСниях, ΠΏΠΎΠΊΠ° кулоновская сила Π½Π΅ остановит дальнСйший пСрСнос. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, внСшняя Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд, Π° Π΅Π΅ внутрСнняя ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд, создавая Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π΅. ΠœΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π° ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠ° для (ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² натрия).

Candela Citations

CC Π»ΠΈΡ†Π΅Π½Π·ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π΅Π½Ρ‚Π°, конкрСтная атрибуция

  • Π—Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΈΡ‚Π΅ бСсплатно с http: // cnx.org/contents/7a0f9770-1c44-4acd-9920-1cd9a99f2a1e@8.1. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΎ с сайта : http://cnx.org/contents/7a0f9770-1c44-4acd-9920-1cd9a99f2a1e@8.1. ЛицСнзия : CC BY: Атрибуция
ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹

– ΠΎΠ±Π·ΠΎΡ€ | Π’Π΅ΠΌΡ‹ ScienceDirect

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ – это устройство с двумя Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ, схСматичСски описанноС Π½Π° рис. 12.8.

Рис. 12.8. Π‘ΠΈΠΌΠ²ΠΎΠ» кондСнсатора.

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ

(12.7) C = Ξ΅0Ξ΅rAd

, Π³Π΄Π΅ Ξ΅0 – диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ°, Ξ΅r – ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами, A – ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ пластин, Π° d – расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами.

Заряд кондСнсатора описываСтся ΠΊΠ°ΠΊ

(12,8) q (t) = Cv (t)

, Π³Π΄Π΅ C – Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°Ρ…. ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ

(12.9) i = dq (t) dt⇒i = Cdv (t) dt

, Ρ‡Ρ‚ΠΎ являСтся ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° кондСнсатора.

Как ΡƒΠΆΠ΅ ΡƒΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΠΎΡΡŒ, Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Π’Π΅Π²Π΅Π½ΠΈΠ½Π° гласит, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сумма напряТСний Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Ρ€Π°Π²Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π½ΡƒΠ»ΡŽ.Если ΠΌΡ‹ Ρ…ΠΎΡ‚ΠΈΠΌ ΡƒΠ·Π½Π°Ρ‚ΡŒ заряд кондСнсатора Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ t для схСмы Π½Π° рис. 12.9, ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

рис. 12.9. RC-Ρ†Π΅ΠΏΡŒ.

(12.10) (Vs βˆ’ QC) βˆ’IR = 0

(12.11) ∴ (Vs βˆ’ QC) βˆ’dQdtR = 0

Π­Ρ‚ΠΎ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ΅ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ порядка, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΎ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ раздСлСния частСй; ΠΎΠ½ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄ dydx + P (x) y = Q (x) с Q (x) = 0.

(12.12) β‡’dQdtR = (Vs βˆ’ QC)

(12.13) dQdt = 1R (Vs βˆ’ QC)

(12.14) dQdtC = 1R (VsC βˆ’ Q)

Π Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ ΠΏΠΎ частям ΠΈ возьмСм ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» для с ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ… сторон:

(12.15) dQ (VsC βˆ’ Q) ≑ βˆ’ 1RCdt

(12.16) ∫Q = 0Q = Q (t) dQ (VsC βˆ’ Q) ≑ βˆ’ 1RC∫t = 0tdt

Π’Ρ‹Π·ΠΎΠ² ln (m / n) = ln ( m) βˆ’ln (n)

(12,17) lnQ (t) βˆ’CVs βˆ’ CVs = βˆ’tRC

(12,18) ∴Q (t) = CVs (1 βˆ’ e βˆ’ t / RC)

, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π°Π΅Ρ‚ заряд Π½Π° кондСнсаторС ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ΅ΡΡ‚Π²ΠΈΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ t. Помня, Ρ‡Ρ‚ΠΎ q (t) = Cv (t), ΠΌΡ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ напряТСниС Π½Π° Π½Π΅ΠΌ.

ЭнСргия, запасСнная Π½Π° кондСнсаторС, опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ

(12.19) E = 12CV2

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСти (рис. 12.10) эквивалСнтны ΠΏΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ

рис.12.10. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

(12.20) Ceq = C0 + C1 + C2 + β‹― Cn

ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы (рис. 12.10) эквивалСнтны

(12.21) 1Ceq = 1C0 + 1C1 + 1C2 + β‹― + 1Cn

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Π±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²:

β€’

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ… (Π€), опрСдСлСнная Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ матСматичСски

β€’

Π Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ напряТСниС Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ… (Π’), максимальноС напряТСниС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ бСзопасно ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°ΠΌ устройства

β€’

Π­ΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС (ESR) Π² ΠΎΠΌΠ°Ρ… (Ом)

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΡ… конструкциСй, которая адаптируСтся ΠΊ ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ.Π§Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΎ упомянуто Π² спискС ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², Ρ‚Π°ΠΊ это ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» диэлСктрика, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ опрСдСляСт характСристики накоплСния энСргии устройства.

ΠšΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°

ΠšΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ кондСнсаторы состоят ΠΈΠ· слоСв ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… слоями ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°. ΠšΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ кондСнсаторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ самоС Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ΅ эквивалСнтноС ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС.

ЭлСктролитичСский алюминий

ЭлСктролитичСскиС Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Π΅ кондСнсаторы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Ρ‹ с большой Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. ΠŸΠ»Π°ΡΡ‚ΠΈΠ½Ρ‹ кондСнсатора ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΌ слоСм оксида алюминия, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Π΄ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ (~ 10).Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ссли ΠΌΡ‹ посмотрим Π½Π° ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅. (12.21) ΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ большой диэлСктрик, Π½Π΅ занимая слишком ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ мСста ΠΈ Π½Π΅ слишком увСличивая расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами; это приравниваСтся ΠΊ большСй ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Смкости.

ЭлСктролитичСскиС кондСнсаторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокий коэффициСнт рассСяния, Ρ‡Π΅ΠΌ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ кондСнсаторы. ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ рассСяния – это ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ всСх ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ энСргии Π² кондСнсаторС ΠΏΡ€ΠΈ нСидСальной Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅. ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ рассСяния опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ

(12,22) D = RsXc

, Π³Π΄Π΅ Rs – ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ эквивалСнтноС сопротивлСниС, Π° Xc – ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ эквивалСнтноС Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ эквивалСнтно

(12.23) XcΓ€1j2Ο€fC

ИмСнно ΠΏΠΎ этой ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΠΉ являСтся ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΊΠ°ΠΊ для Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ…, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ для Ρ‚Π°Π½Ρ‚Π°Π»ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… кондСнсаторов (см. Π”Π°Π»Π΅Π΅). ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΈΠ·-Π·Π° омичСских ΠΈ диэлСктричСских ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π² кондСнсаторС, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΠΎΠΊΡ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ срок Π΅Π³ΠΎ слуТбы. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ элСктролитичСским кондСнсаторам часто Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ нСльзя ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ.

Π’Π°Π½Ρ‚Π°Π»

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΊΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡŽ, Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΡƒΡŽ элСктролитичСскому алюминию, с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния нанСсСнного Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠ³ΠΎ слоя оксида Ρ‚Π°Π½Ρ‚Π°Π»Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Π΄ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ (ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ 27).Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚Π°Π½Ρ‚Π°Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ кондСнсаторы, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΈ ΠΆΠ΅ прСимущСствами большой Смкости, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ элСктролитичСскиС Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Π΅ кондСнсаторы. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ΅ ESR, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора. Π’ качСствС компромисса для высокой Смкости Π² нСбольшом пространствС, Π½ΠΎ с Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠ΅ΠΉ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Ρ‚Π°Π½Ρ‚Π°Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ кондСнсаторы, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠŸΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅

ΠŸΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы – унивСрсал Π² ΠΌΠΈΡ€Π΅ кондСнсаторов. Они ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎΠΉ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор с Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΌΠΈ характСристиками ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ.Они сформированы Π·Π° счСт использования слоСв пластиковой ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ слоями ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Π‘ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ слоТныС ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ наслоСния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ способом эквивалСнтноС ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС Π² кондСнсаторах этого Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΎ. ΠŸΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы – это Π³ΠΈΠ±ΠΊΠΈΠ΅ нСполяризованныС кондСнсаторы, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ.

Глоссарий Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ΠΎΠ² ΠΏΠΎ кондСнсаторам | ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Иллинойс | ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡ | ВСрминология

Illinois Capacitor прСдоставляСт этот список Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ ΠΏΠΎ кондСнсаторам, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‡ΡŒ нашим ΠΊΠ»ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°ΠΌ, студСнтам ΠΈ прСподаватСлям.Если Ρƒ вас Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ ΠΊ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ дополнСнию, сообщитС Π½Π°ΠΌ ΠΎΠ± этом.

ΠŸΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² кондСнсаторС, Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ связанноС с Π½ΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС пСрСмСщаСтся, ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€ΡΠ±ΡŒ Π½Π° Π²ΠΎΠ΄Π΅, Π½Π° напряТСнии смСщСния постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° кондСнсатора. ΠŸΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π² кондСнсаторов. Максимально допустимый Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΠΉ – это допустимая Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, которая ΠΏΡ€ΠΈ этом соотвСтствуСт спСцификации срока слуТбы кондСнсатора.

Π‘Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅

ИзмСнСниС характСристик кондСнсатора с Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… условиях.

ΠΠ»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ элСктролитичСский кондСнсатор

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€, состоящий ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… элСктродов, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π±ΡƒΠΌΠ°Π³ΠΎΠΉ, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΈΡ‚Π°Π½Π½ΠΎΠΉ элСктролитом. ДиэлСктрик – это оксид Π°Π½ΠΎΠ΄Π°.

Π’Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСды

Π’Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСды, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π°, ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ кондСнсатор.

Анод

ΠŸΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСктрод элСктролитичСского кондСнсатора.

ОсСвой

Π’ΠΈΠΏ кондСнсатора, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π΄Π²Π° Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π° ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°ΠΌ основного корпуса ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π°.ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΎΠ½ припаиваСтся Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊ ΠΌΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΆΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Π΅ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΊΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°ΠΌΠΈ.

Π‘Π»ΠΎΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ°

Битуация, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ (DC) Π½Π΅ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π² элСмСнт схСмы ΠΈΠ·-Π·Π° высокого ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния кондСнсатора.

ΠŸΡ€ΠΎΠ±ΠΎΠΉ (ΠΏΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ»)

Разрывная Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΌΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ дСйствия (разряд) Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· слои изоляции кондСнсатора. Если кондСнсаторы с простой диэлСктричСской ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΎΠΉ, это ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ ΠΈΠ· строя. Π’ΠΈΠΏΡ‹ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΠΊ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΡΠ°ΠΌΠΎΠ²ΠΎΡΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈΡΡ ΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΡƒΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΈΡΠΏΡ€Π°Π²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ссли кондСнсатор Π½Π΅ подвСргаСтся Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ΅ ΠΈΠ·-Π·Π° состояния пСрСнапряТСния.

НапряТСниС пробоя

Π Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ напряТСниС, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π² изоляции ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ.

Байпас (развязка)

ИспользованиС кондСнсатора для прСдотвращСния части ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° сигнала ΠΎΡ‚ элСмСнта схСмы Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡƒΡ‚ΡŒ с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ импСдансом ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ с элСмСнтом схСмы.

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ

ΠœΠ΅Ρ€Π° способности кондСнсатора Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ напряТСнии, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ выраТаСтся Π² Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ…, ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ…, Π½Π°Π½ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ… ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ….

ЕмкостноС Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС (Xc)

Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· кондСнсатор, измСряСтся Π² Ом. Π’ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ импСданса кондСнсатора.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€

ΠŸΠ°ΡΡΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ элСмСнт схСмы, способный Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΈ Π²Ρ‹ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π΅ Π² Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ врСмя ΠΈ с Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ кондСнсаторов общая Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ складываСтся ΠΈΠ· СмкостСй ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… кондСнсаторов.Π­Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚ ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΠΉ.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ сСрии

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹, соСдинСнныС ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ для Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокого ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ номинального напряТСния, хотя эта конфигурация Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΡƒΡŽ ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Π΅ΠΌ любой ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. ΠžΠ±Ρ‰Π΅Π΅ ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния – это сумма ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠΉ напряТСния Π½Π° кондСнсаторС.

ΠšΠ°Ρ‚ΠΎΠ΄

ΠžΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСктрод кондСнсатора.

Заряд

ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ элСктричСства, ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π½Π° пластинах кондСнсатора.ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, дСйствиС принуТдСния элСктронов ΠΊ пластинам кондСнсатора. Π‘ΠΌ. ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½.

ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½

ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½ – Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния элСктричСского заряда Π² ΠœΠ΅ΠΆΠ΄ΡƒΠ½Π°Ρ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ систСмС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†. Π­Ρ‚ΠΎ заряд, пСрСносимый постоянным Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π² ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ Π·Π° ΠΎΠ΄Π½Ρƒ сСкунду.

ΠœΡƒΡ„Ρ‚Π°

Битуация, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π΄Π²Π΅ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ соСдинСны вмСстС, ΠΈ пропускаСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС.

ΠšΠΎΡ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ разряд

ΠšΠΎΡ€ΠΎΠ½Π° – это нСбольшой, Π½ΠΎ локально интСнсивный элСктричСский разряд, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π²Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ заряд Π² ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΡƒ, ΠΏΡ€ΠΈΠ»Π΅Π³Π°ΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΠΊ краям Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ / ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Π² мСстС, Π³Π΄Π΅ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ… задСрТиваСтся ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠΉ / ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΈ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΎΠΉ.Разряд вызываСтся достаточно большим Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ напряТСния, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π² ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ΅, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π² Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½Π°Ρ…. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ разряд наносит нСбольшой, Π½ΠΎ совокупный ΡƒΡ‰Π΅Ρ€Π± ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ΅. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠΌΡƒ Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ Π½Π° плоской части ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ / Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ. Однако Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ ΠΈΠ· ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ ΡΠ°ΠΌΠΎΠ²ΠΎΡΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Π½ΠΎ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ разряды ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄ΡƒΡ‚ ΠΊ постСпСнной ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€Π΅ Смкости.

Π’Π΅ΠΊΡƒΡ‰ΠΈΠΉ

ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ заряда, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Π·Π° Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ с Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ.

Развязка

Π Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор – это кондСнсатор, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для развязки ΠΈΠ»ΠΈ отдСлСния ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ части схСмы ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π° Π½Π΅Π΅ Π½Π΅ влияли Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ напряТСниС ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ.(Π‘ΠΌ. ΠžΠ±Ρ…ΠΎΠ΄.)

ДиэлСктрик

Π˜Π·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΈΠ»ΠΈ нСпроводящая срСда ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора.

ДиэлСктричСскоС ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π­Ρ‚ΠΎ свойство Π½Π΅ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ диэлСктрика, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ происходит Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСских зарядов Π² Ρ‚Π΅Π»Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½ находится Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅.

ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ

ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости кондСнсатора с Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ диэлСктриком ΠΊ Смкости Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ кондСнсатора, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌ Π² качСствС диэлСктрика.

ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

Π‘Ρ€Π΅Π΄Π½ΠΈΠΉ срСднСквадратичный Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя элСктродами кондСнсатора Π² ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π·Π°.

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ рассСяния (D.F. ΠΈΠ»ΠΈ Tan delta)

ΠœΠ΅Ρ€Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ Π² кондСнсаторС, выраТСнная ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ E.S.R. кондСнсатора ΠΊ Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌΡƒ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ частотС ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅.

dv / dt Π Π΅ΠΉΡ‚ΠΈΠ½Π³

МаксимальноС ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ»ΠΈ разрядка напряТСния Π·Π° ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ кондСнсатор ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ Π±Π΅Π· ΠΏΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΉ.

EDLC

Π‘ΠΌ. БупСркондСнсаторы

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ элСктролитичСский

ΠΠ»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ элСктролитичСский кондСнсатор состоит ΠΈΠ· Π½Π°ΠΌΠΎΡ‚Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсаторного элСмСнта, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΈΡ‚Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΈΠΌ элСктролитом, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°ΠΌ ΠΈ Π·Π°ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π² Смкости. Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ состоит ΠΈΠ· Π°Π½ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ, Π±ΡƒΠΌΠ°ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… сСпараторов, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΈΡ‚Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… элСктролитом, ΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ. Ѐольга ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Π° ​​из алюминия высокой чистоты ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Ρ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π° ​​миллиардами микроскопичСских Ρ‚ΡƒΠ½Π½Π΅Π»Π΅ΠΉ для увСличСния ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ повСрхности, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ с элСктролитом.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ‚

Вокопроводящий раствор ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСктродами кондСнсатора, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ для восполнСния диэлСктрика Π² алюминиСвом элСктролитичСском кондСнсаторС.

EMI

АббрСвиатура ΠΎΡ‚ Β«Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ…ΠΈΒ». ГСнСрация Π½Π΅ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ радиочастотного ΡˆΡƒΠΌΠ°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ источника питания ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского ΠΈΠ»ΠΈ элСктронного оборудования. Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ называСтся RFI

Π­ΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС (E.S.R.)

Π‘ΡƒΠΌΠΌΠ° всСх Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΡ… сопротивлСний кондСнсатора, ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² Ом.ВыраТаСтся матСматичСски ΠΊΠ°ΠΊ ESR = D.F. * Xc.

85/85 Π Π΅ΠΉΡ‚ΠΈΠ½Π³ стрСсс-тСста

85/85 относится ΠΊ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρƒ, ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠ΅ΠΌΡƒ стрСсс-тСст Π½Π° Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ срок слуТбы ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ 85 Β° C ΠΈ влаТности 85%. Π§Π΅Ρ€Π΅Π· 1000–2000 часов (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ) Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ·Π½Π°ΠΊΠΎΠ² ΠΊΠΎΡ€Ρ€ΠΎΠ·ΠΈΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΠ·Π½Π°ΠΊΠΎΠ² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ нСисправности.

Π€Π°Ρ€Π°Π΄

Основная Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния кондСнсатора. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€, заряТСнный Π΄ΠΎ 1 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ с зарядом Π² 1 ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ 1 Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄.1 ΠΌΠΊΠ€ = 0,000001 Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄.

ΠŸΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€, состоящий ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… мСталличСских пластин, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… пластиковым (ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌ) диэлСктричСским ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ.

Частота

Частота повторСния ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, выраТСнная Π² Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π°Ρ… Π² сСкунду (C.P.S.) ΠΈΠ»ΠΈ Π³Π΅Ρ€Ρ†Π°Ρ… (Π“Ρ†).

Π“Ρ†

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния количСства Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΎΠ² Π² сСкунду сигнала ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ частоты.

ΠŸΡ€ΠΈΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ кондСнсатор

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ обСспСчиваСт Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° послС снятия Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния.

ИмпСданс (Zc)

Π‘ΡƒΠΌΠΌΠ°Ρ€Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π² Ом. ИмпСданс – это вСкторная сумма рСзистивной ΠΈ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… кондСнсатора, матСматичСски выраТСнная ΠΊΠ°ΠΊ

.

Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ изоляции

ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ постоянного напряТСния, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°ΠΌ кондСнсатора, ΠΈ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· диэлСктрик ΠΈ ΠΏΠΎ Π΅Π³ΠΎ повСрхности послС прСкращСния Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ зарядного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π² ΠΌΠ΅Π³ΠΎΠΌΠ°Ρ… ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ постоянная Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΌΠ΅Π³ΠΎΠΌ x ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Ρ‹.

Π’ΠΎΠΊ ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ

Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· кондСнсатор послС прилоТСния ΠΊ Π½Π΅ΠΌΡƒ постоянного напряТСния.

MTBF (Π‘Ρ€Π΅Π΄Π½Π΅Π΅ врСмя Π½Π°Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ Π½Π° ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π·)

MTBF (БрСдняя Π½Π°Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ° Π½Π° ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π·) – это Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ сСгодня Ρ€Π΅ΠΉΡ‚ΠΈΠ½Π³ надСТности. ΠΠ»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Π΅ элСктролитичСскиС кондСнсаторы Π½Π΅ выходят ΠΈΠ· строя Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ MTBF. ВмСсто использования MTBF, срок слуТбы Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ являСтся ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΠΉΡ‚ΠΈΠ½Π³ΠΎΠΌ надСТности.

ΠœΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ слой ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π° напыляСтся Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ нСпосрСдствСнно Π½Π° диэлСктрик.

Рабочая Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°

Π”ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π² градусах ЦСльсия, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ кондСнсатор ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… характСристик.

ΠŸΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС

НапряТСниС, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊ кондСнсатору, Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Π΅Π³ΠΎ номинального Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π³ΠΎ напряТСния. ΠŸΡ€ΠΈ испытании Π½Π° Π΄ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΡ‚ΠΎΠΉΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсаторы ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° пСрСнапряТСниС (испытаниС Hi-Pot) ΠΏΡ€ΠΈ напряТСнии Π² 1,5 ΠΈΠ»ΠΈ 2 Ρ€Π°Π·Π° Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ номинального.

ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

НСкоторыС кондСнсаторы, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… элСктролитов, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΡƒΡŽ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅Π½Π΄Π΅Π½Ρ†ΠΈΡŽ Ρ‚Π΅Ρ‡ΡŒ.Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ спСциализированныС элСктролиты (Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ пуск двигатСля, ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ кСрамичСскиС кондСнсаторы) нСполярны.

Π Π°Π΄ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΎΠ±Π° Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π° ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΊ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρƒ основного ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π°. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ с Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Π΅ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

ΠŸΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΡ ΠΈ ΡˆΡƒΠΌ

Буммарная Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π° ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° источника питания, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ выраТаСмая Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ… ΠΎΡ‚ ΠΏΠΈΠΊΠ° Π΄ΠΎ ΠΏΠΈΠΊΠ° ΠΈΠ»ΠΈ RMS.

ΠŸΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°

ΠžΠ±Ρ‰Π΅Π΅ количСство ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ ΠΊ кондСнсатору ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… условиях, Π½Π΅ вызывая ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π·Π°.(Π‘ΠΌ. ΠŸΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°)

Π”Π΅ΠΌΠΏΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ нСзависимо ΠΈΠ»ΠΈ с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ элСмСнтами схСмы для подавлСния ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… напряТСний Π² элСктричСских цСпях.

БупСркондСнсаторы

БупСркондСнсаторы, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ кондСнсаторами с Π΄Π²ΠΎΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ элСктричСским слоСм (EDLC), ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой кондСнсаторы, состоящиС ΠΈΠ· 2 мСталличСских пластин с ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ диэлСктричСским ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ ΠΈ проводящим элСктролитом.

Π˜ΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС (SV)

МаксимальноС напряТСниС постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ кондСнсатор ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… ΠΎΠ±ΡΡ‚ΠΎΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²Π°Ρ… Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π±Π΅Π· ΠΊΠ°ΠΊΠΈΡ…-Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΉ.

Π’Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт

ОТидаСмоС ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ значСния Смкости ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹.

Π‘Π½ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹

Когда кондСнсатор эксплуатируСтся ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСды, Ρ‡Π΅ΠΌ Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ характСристики, Π΅Π³ΠΎ срок слуТбы Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½. ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ.

Допуск

МаксимальноС ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΎΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ номинального значСния Смкости ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… условиях, Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π°Ρ… ΠΎΡ‚ номинальной Смкости.

НапряТСниС

Π‘ΠΈΠ»Π° ΠΈΠ»ΠΈ элСктричСскоС Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, Π·Π°ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‚Π΅Ρ‡ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ.

Π£Π»ΡŒΡ‚Ρ€Π° ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€

Π‘ΠΌ. БупСркондСнсаторы

Π Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ напряТСниС (WVDC)

МаксимальноС напряТСниС постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ΅ Π½Π° кондСнсатор для Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ максимальной номинальной Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅.

X ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€

Π£Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ агСнтством ΠΏΠΎ бСзопасности кондСнсатор, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ для ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΊ линиям питания для подавлСния элСктричСских ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ… Π² Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅.

Новый Y-ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор

Π£Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ агСнтством ΠΏΠΎ бСзопасности кондСнсатор, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ ΠΊ зазСмлСнию шасси для подавлСния элСктромагнитных ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ….

.

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ

Π’Π°Ρˆ адрСс email Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½. ΠžΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ поля ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ *