Урок: 4. З’єднання конденсаторів. Енергія електричного поля. Використання конденсаторів у техніці.

Щоб одержати необхідну електроємність для заданої робочої напруги, конденсатори з`єднають у батареї.

Найпоширеніші такі з`єднання: послідовне, паралельне, змішане.

Формула для розрахунку електроємності батареї послідовно з`єднаних конденсаторів має вигляд:

Формула для розрахунку електроємності батареї 2 послідовно з`єднаних конденсаторів має вигляд:

При послідовному з`єднанні конденсаторів додаються обернені значення їх ємностей. Ємність батареї з n однакових, послідовно з`єднаних конденсаторів у n разів менша ємності одного конденсатора.

Щоб одержати велику електроємність, конденсатори з`єднають паралельно.

Паралельним називається з`єднання конденсаторів, за якого всі позитивно заряджені обкладки приєднані до одної вузлової точки, а негативно заряджені – до іншої. У цьому разі напруга на всіх конденсаторах однакова.

Формула для розрахунку електроємності батареї паралельно з`єднаних конденсаторів має вигляд:

На практиці рідко застосовують лише один вид з`єднання конденсаторів. Зазвичай використовують різні сполучення послідовного і паралельного з`єднань, які називають змішаними. Їх ємність розраховують за правилами послідовного та паралельного з`єднань конденсаторів.

Енергія електричного поля зарядженого конденсатора дорівнює тій роботі, яку треба виконати для його зарядки, тобто для розділення позитивних і негативних зарядів.

Енергія електричного поля зарядженого конденсатора дорівнює:

Енергію електричного поля зарядженого конденсатора можна виразити через основну характеристику поля – напруженість. Отримаємо формулу:

є об`ємом, що його займає поле. Можна визначити формулу густини енергії електростатичного поля:

Залежно від форми обкладок конденсатори поділяються на плоскі, циліндричні та сферичні.

Властивість конденсаторів накопичувати великі заряди завдяки великій ємності використовують в електротехнічних та радіотехнічних пристроях.

Конденсатор може накопичувати енергію відносно тривалий час, а віддає її майже миттєво. Цю властивість широко застосовують на практиці.

Конденсатори використовуються в лампах-спалахах для фотоз`йомки, у газорозрядних трубках збуджувачів лазерів, а також для згладжування пульсацій у випрямлячах змінного струму, в електромагнітних контурах, для налаштування радіоприймачів.

Домашнє завдання:

1. Вивчити §5, с.27 – с. 30, підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом О.І. Ляшенка) підручник для 11 класу авт. М.В. Головко, І.П. Крячко, Ю.С. Мельник, Л.В. Непорожня, В.В. Сіпій.

2. Зробити презентацію на тему «Застосування конденсаторів у техніці».

Підручник