Электроёмкость. Конденсаторы

1. Электроёмкость. Конденсаторы

2.

• Конденсатор – устройство, способное
накопить и сохранить большой заряд.
• Конденсатор состоит из двух
металлических проводников,
разделённых тонким слоем диэлектрика

3.

4.

• «condensare» (лат.) – «уплотнять»,
«сгущать»
• Первый конденсатор – «лейденская банка»
(Питер ван Мушенбрук и Кюнеус из города
Лейден, 1745)

5.

6.

7.

• Задача: чтобы заряд был большой, а
напряжение при этом было маленьким
(чтобы не произошёл «пробой
диэлектрика», искра)

8.

• Электроёмкость – физическая величина,
характеристика конденсатора. Показывает
способность конденсатора накапливать
заряд. Равна отношению заряда одной из
обкладок конденсатора к разности
потенциалов (напряжению) между
обкладками

9.

• Единица
измерения
ёмкости - Фарад

10.

Виды конденсаторов
плоские
цилиндрические
сферические

11. Цилиндрические

12. Сферические

13. Плоский конденсатор

14. Формула плоского конденсатора

• С – ёмкость, Ф
• ε – диэлектрическая
проницаемость
прослойки
• ε0 – электрическая
постоянная, Ф/м
• ε0 = 8,854•10-12 Ф/м
• S – площадь пластин, м2
• d – расстояние между
пластинами (толщина
диэлектрической
прослойки), м

15.

16. Конденсатор переменной ёмкости

• Иногда в каких-то схемах
необходимо менять ёмкость
конденсатора. Это делается
за счёт изменения площади
пластин

17. Энергия заряженного конденсатора

18. Плотность энергии заряженного конденсатора

19. Правила:

1. Если конденсатор подключён к источнику
питания, то при любых изменениях
напряжение на конденсаторе остаётся
постоянным и равным напряжению
источника
2. Если конденсатор заряжен и отключён от
источника, то напряжение может
меняться, а заряд остаётся постоянным
(первоначальным)

20.

Соединения
конденсаторов
Последовательное
Параллельное

21. Последовательное соединение

q1=q2=q3=…=qобщ
U1+U2+…+UN=Uобщ

22. Параллельное соединение

23.

• q1 + q2 + q3 + … + qN=qобщ
• U1 = U2 =…=UN=Uобщ
• Cобщ = C1 + C2 +…+ CN

24.

• Бывают ещё сложные схемы,
смешанное соединение:

25.

• Правила соединения конденсаторов
применяют и в том случае, если
конденсатор один, но диэлектрическая
прослойка неоднородная: