Електроємність. Конденсатори та їх використання в техніці. Енергія електричного поля

1.

1
2
3
Е
Н
Е
Р
П
О
Л
Е
Е
Л
Е
4
5
Д
І
Е
6
9
10
П
Е
Л
Е
13
14
Д
К
Т
Р
О
К
У
Л
О
Н
К
Т
Р
И
К
Н
А
П
Р
У
Ж
Е
В
О
Л
Ь
Т
З
А
Є
М
О
Д'
Є
М
Н
И
Т
Е
Н
І
Ц
Н
І
Д
І
О
11
12
Ї
Е
В
В
І
Л
7
8
Г
Н
Н
І
І
Я
А
У
Л
К
Д
С
Т
Ц
І
Ї
Е
Ь
Й
К
Т
Р
О
С
Т
А
Т
И
Ч
Н
Е
Л
Е
К
Т
Р
О
М
Е
Т
Р
Ж
О
У
Л
Ь
1.Закон збереження…
2.Особливий вид матерії, що існує навколо заряду.
3.Частинка, яка рухається навколо ядра атома.
4.Одиниця заряду в системі СІ.
5.Матеріал, який не проводить електричний струм.
6.Векторна величина, яка чисельно дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на точковий заряд, до
величини цього заряду.
7.Одиниця вимірювання потенціалу.
8.Між зарядами відбувається електромагнітна …
9.Один із зарядів.
10.Енергетична характеристика електричного поля.
11.Явище електростатичної …
12.Електричне поле, яке існує навколо нерухомих зарядів.
13.Прилад для13.09.16
вимірювання різниці потенціалів.
1
14.Одиниця вимірювання енергії.

2. ЕЛЕКТРОЄМНІСТЬ

13.09.16
2

3. ТЕМА УРОКУ: Електроємність. Конденсатори та їх використання в техніці. Енергія електричного поля.

3
13.09.16

4. ПЛАН:

Поняття
“електроємності”.
Конденсатори.
Електроємність
плоского конденсатора.
Енергія
Види
зарядженого конденсатора.
конденсаторів та їх застосування.
4
13.09.16

5. Дослід по заряджанню заземленого електрометра

5
13.09.16

6.

6
13.09.16

7. q ~ φ відношення заряду до потенціалу для даного провідника – величина стала, залежна від його розмірів і форми й називається електроємніст

q~φ
відношення заряду до
потенціалу для даного
провідника – величина стала,
залежна від його розмірів і
форми й називається
електроємністю провідника
7
13.09.16

8. ємність ізольованого провідника

q
С
ємність ізольованого
провідника
8
13.09.16

9. 1 Фарад – ємність провідника, у якого зміна заряду на 1 Кл викликає зміну потенціалу на 1В.

1Кл
1Ф
1В
1 Фарад – ємність провідника, у
якого зміна заряду на 1 Кл
викликає зміну потенціалу на
1В.
9
13.09.16

10.

1 мкФ = 1*10-6 Ф
1 нФ = 1*10 Ф
-9
1 пФ = 1*10-12 Ф
10
13.09.16

11. Електроємність провідника або системи провідників це фізична величина, яка характеризує здатність провідника або їх системи нагромаджув

Електроємність провідника
або системи провідників це
фізична величина, яка
характеризує здатність
провідника або їх системи
нагромаджувати електричний
заряд.
11
13.09.16

12. ємність двох провідників

q
С
U
ємність двох провідників
12
13.09.16

13. Конденсатором називають два провідники, які розділені шаром діелектрика, товщина якого мала порівняно з розмірами провідників.

13
13.09.16

14. Плоский конденсатор

14
13.09.16

15. Від чого залежить ємність конденсатора?

Проведемо три досліди.
15
13.09.16

16.

16
13.09.16

17. введення діелектрика у простір між пластинами призводить до збільшення ємності конденсатора: С ~ ε

введення діелектрика у
простір між пластинами
призводить до збільшення
ємності
конденсатора:
С~ε
17
13.09.16

18.

18
13.09.16

19. зменшення відстані між пластинами викликає збільшення ємності конденсатора:

1
С~
d
19
13.09.16

20.

20
13.09.16

21. збільшення площі пластин викликає зменшення напруги і збільшення ємності конденсатора: С~S

21
13.09.16

22. Ємність плоского конденсатора

0 S
С
d
22
13.09.16

23. ε – діелектрична проникність середовища; ε0 – електрична стала; S – площа пластин; d – відстань між пластинами.

23
13.09.16

24. Енергія зарядженого конденсатора

24
13.09.16

25.

CU
Wp
2
2
qU
Wp
2
2
q
Wp
2C
25
13.09.16

26. Енергія електричного поля

0 E V
Wp
2
2
де V – об’єм, зайнятий електричним полем
26
13.09.16

27. Густина енергії

0 E
w
2
2
27
13.09.16

28. Конденсатори

28
13.09.16

29. Використовують конденсатори практично у всіх електронних схемах

29
13.09.16

30. Властивості конденсаторів

Заряджання при під”єднанні до джерела
енергії і миттєве розряджання при
під”єднанні до споживача (цю властивість
використовують в коливальних контурах, в
лампах-спалахах, в лазерах).
Не пропускати постійний струм і порізному пропускати змінні струми різних
частот (цю властивість використовують
для розподілу пульсуючих струмів на їх
складові, затримування струмів одних
частот і пропускання струмів інших
частот).
30
13.09.16

31. Історична довідка

Вперше конденсатор був створений у 1745р. в м. Лейдені
німецьким фізиком Евальдом Юргеном фон Клейстом
і
нідерландським фізиком Пітером ван Мушенбруком.
І одержав назву “Лейденська банка”.
Діелектрик – стінки скляної банки;
Одна обкладка – ртуть у банці;
Друга обкладка – долоні експериментатора.
(згодом обидві обкладки почали виготовляти з тонкої латуні або
станіолю)
31
13.09.16

32. Конденсатори можуть бути:

Постійної ємності – мають певне
значення ємності, яке не можна
змінити.
Змінної ємності – ємність можна
змінювати, змінюючи відстань між
обкладками, або площу перекриття між
двома наборами ізольованих пластин.
32
13.09.16

33. Види конденсаторів

Паперові та металопаперові
конденсатори
Слюдяні конденсатори
Керамічні конденсатори
Електролітичні конденсатори
Конденсатори змінної ємності
33
13.09.16

34. Паперові та металопаперові конденсатори

Широко застосовують в
електротехніці в
низькочастотних колах
Ємність – кілька мікрофарад
Номінальна напруга – кілька
сотень вольт
34
13.09.16

35. Будова паперового конденсатора

35
13.09.16

36. Слюдяні конденсатори

Були поширені в радіотехніці (в
високочастотних колах) до 70-х років
минулого століття.
Ємність – від десятків до десятків тисяч пікофарад
Номінальна напруга – від сотень до тисяч вольтів
36
13.09.16

37. Керамічні конденсатори

Дуже поширені в
радіоелектроніці і
замінили слюдяні
конденсатори
Ємність – від одиниць до
кількох тисяч пікофарад
Номінальна напруга – від
сотень до тисяч вольтів
37
13.09.16

38. Електролітичні конденсатори

Найбільш поширені в радіоелектроніці в електричних
колах з пульсуючими
струмами (в блоках
живлення, в підсилювачах
низької частоти).
Ємність –до кількох тисяч
мікрофарад.
Увага! При під”єднанні до
джерела енергії необхідно
враховувати полярність.
Номінальна напруга – від
одиниць до 30-50 В та
38
від 150 до 500 В. 13.09.16

39. Конденсатори змінної ємності

Використовують для
настроювання
радіоприймачів
на ту чи іншу
радіохвилю
Ємність – від одиниць до
кількох сотень пікофарад
39
13.09.16

40. Умовні позначення на схемах

-- конденсатори постійної ємності
-- конденсатори електролітичні
-- конденсатори змінної ємності
40
13.09.16

41. Маркування конденсаторів

На великих конденсаторах позначають: тип, номінальну робочу
напругу, номінальну ємність і допустиме відхилення від
номінальної ємності, марку заводу-виготовлювача, місяць і рік
випуску.
На малогабаритних конденсаторах використовують кодовані
позначення, які складаються з букв та цифр.
41
13.09.16

42. Паралельне з’єднання

Сзаг = С1 + С2 + С3+ . . . + Сn
42
13.09.16

43. Послідовне з’єднання

1
1
1
1
...
С заг С1 С 2
Сn
43
13.09.16

44. ПРАКТИЧНА РОБОТА “Ознайомлення з конденсаторами постійної ємності” мета: ознайомитися з різними видами конденсаторів і навчитися розши

ПРАКТИЧНА РОБОТА
“Ознайомлення з конденсаторами
постійної ємності”
мета: ознайомитися з різними
видами конденсаторів і навчитися
розшифровувати надписи на них.
44
13.09.16

45. Підсумки уроку

Що ми робили на уроці?
Чи досягли ми очікуваних результатів?
Що ви нового дізналися на уроці?
Що здалося вам найскладнішим під час
уроку?
Яку інформацію отримали після
практичної роботи?
45
13.09.16

46. Завдання додому:

С.У.Гончаренко “Фізика: 10 клас”
§ 52-55 (стор. 165);
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев “Фізика:
підручник для 10 класу” § 49-51
використовуючи опорний конспект,
скласти конспект теми уроку.
46
13.09.16