1 / 12

Elektrostatika IV

Elektrostatika IV. Mgr. Andrea Cahelová. Hlučín 2013. Kapacita. Pomocí experimentů fyzikové zjistili, že mezi el. potenciálem (napětím) a el. nábojem platí přímá úměrnost. Q ~ U =  Q = C U C … konstanta úměrnosti se nazývá kapacita vodiče.

keefe-jimenez
Download Presentation

Elektrostatika IV

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Elektrostatika IV Mgr. Andrea Cahelová Hlučín 2013

  2. Kapacita • Pomocí experimentů fyzikové zjistili, že mezi el. potenciálem (napětím) a el. nábojem platí přímá úměrnost. • Q ~ U =  • Q = C U • C … konstanta úměrnosti se nazývá kapacita vodiče. • Kapacita je schopnost vodiče pojmout při dané hodnotě potenciálu elektrický náboj. • Jednotka: F(podle anglického fyzika Michaela Faradaye) • Kapacita závisí na tvaru a velikosti vodiče a na prostředí, které vodič obklopuje. • Kapacita samotného vodiče je velmi malá (v desítkách pF), proto využíváme k pojmutí náboje kondenzátory.

  3. Kapacita bodového náboje: C = 4r

  4. Kondenzátor • Elektrotechnická součástka s relativně velkou kapacitou. • Nejjednodušší deskový kondenzátor se skládá z dvojice vodivých, navzájem izolovaných rovnoběžných desek. d Q+ Q- E S 0 1 > 2 1 2 zdroj napětí

  5. Pro homogenní elektrické pole mezi deskami platí: 1 – 2 = U

  6. Druhy kondenzátorů • Podle druhu dielektrika, což může být sklo, papír, keramika, … • Deskový – nejjednodušší. • Otočný – můžeme, zde měnit kapacitu, tím že zvětšíme nebo zmenšíme plochu desek kondenzátoru ( E ~ S). Otáčením rotoru zasouváme jeho plechy mezi desky statoru. • Elektrolytický – mezi deskami kondenzátoru je papír napuštěný elektrolytem. Vlivem vzniklého elektrického pole dojde k chemické reakci elektrolytu a mezi deskami vznikne malá vrstva oxidu, nevodiče. Kondenzátor má poměrně velkou kapacitu ( E ~ 1/d).

  7. Zapojení kondenzátorů • Paralelně – vedle sebe • Sériově – za sebou • Kombinací sériového a paralelního zapojení Odkazy: • Sériové zapojení... • Paralelní zapojení...

  8. Spojování kondenzátorů - paralelně U • Pro paralelně zapojené kondenzátory platí: • U = U1 = U2 • Q = Q1 + Q2 • Dosazením Q = C U a úpravou dostaneme: • C = C1 + C2 C1 +Q1 -Q1 +Q2 -Q2 C2 zdroj napětí 1 2

  9. Spojování kondenzátorů – sériově U • Pro sériové zapojení kondenzátorů platí: • Q = Q1 = Q2 • U = U1 +U2 • Dosazením a úpravou dostaneme: U = Q / C U1 U2 +Q -Q +Q -Q C1 C2 zdroj napětí 1 2

  10. Energie kondenzátoru • Kondenzátor pracuje na principu opakovaného nabíjení a vybíjení. Při nabíjení se el. pole mezi deskami vytváří, při vybíjení naopak zaniká. • Během vybíjení se napětí na kondenzátoru postupně zmenšuje úměrně k úbytku náboje na deskách. • Celková elektrická práce při vybití a počáteční energie el. pole kondenzátoru se tedy vypočítá: zdroj napětí + C - Nabití kondenzátoru ze zdroje a jeho vybití přes žárovku

  11. Otázky k procvičení: • Kterou vlastnost vodiče vyjadřuje kapacita vodiče? • Které jednotky kapacity znáte? • U kterého zařízení dosáhneme poměrně větší kapacity? • Na čem závisí kapacita deskového kondenzátoru? • Jak se změní kapacita deskového kondenzátoru, zasuneme-li mezi desky list papíru? • Které kondenzátory se používají v technické praxi? • Nakreslete paralelní zapojení kondenzátorů a zapište vztahy, které tam platí. • Nakreslete sériové zapojení kondenzátorů a zapište vztahy, které tam platí.

  12. Použitá literatura • LEPIL, O., ŠEDIVÝ, P. Fyzika pro gymnázia – Elektřina a magnetismus. Praha: Prometheus, 2000. ISBN 80-7196-202-3. • LEPIL, O., BEDNAŘÍK, M., HÝBLOVÁ, R. Fyzika pro střední školy 2. Praha: Prometheus, 1992. ISBN 80-85849-05-4.

More Related