Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования" -> 75

Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования - Яворский Б.М.

Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования — М.: Наука, 1989. — 596 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochdelo1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 196 >> Следующая

2°. Плоский конденсатор представляет собой две параллельные плоские пластины, заряженные одинаковыми по абсолютному значению, но разноименными зарядами. Пластины (обкладки) конденсатора находятся на расстоянии d друг от друга (рис. III.1.22). При зарядке конденсатора
Рис. III.1.22
можно сообщить одной из обкладок некоторый заряд, а другую обкладку заземлить. Тогда на заземленной обкладке останется заряд, противоположный по знаку и равный по значению заряду, сообщенному первой обкладке. В Землю уйдет заряд того знака, которым заряжена первая обкладка. 3°. Емкость плоского конденсатора
C = ^ (в СИ),
C=^g (в системе СГСЭ),
где S — площадь каждой обкладки или меньшей из них, d — расстояние между обкладками, е0 — электрическая постоянная в СИ (VII.5.1°), е — относительная диэлект-
2OS
отдел III. гл. 1. электростатика
рическая проницаемость вещества, находящегося между обкладками.
Если плоский конденсатор состоит из системы п пластин (многопластинчатый конденсатор), то в формулу
емкости вместо S входит произведение S(n—1), где п — число пластин. Обычно в конденсаторе л=2.
4°. Конденсатор переменной емкости в простейшем случае состоит из двух наборов металлических пластин. При вращении рукоятки (рис. III. 1.23) пластины одного набора входят в промежутки между пластинами другого набора. При этом емкость конденсатора меняется пропорционально изменению площади перекрывающейся части пластин.
5°. Увеличение емкости достигается параллельным соединением конденсаторов в батарею. При этом конденсаторы соединяются одноименно заряженными обкладками (рис. 111.1.24). Общая емкость батареи
С = Сі + Сг+ ...+Cn.
Рис. III.1.23
6°. При последовательном соединении конденсаторов соединяются их разноименные обкладки (рис. III.1.25).
+и -
і
+.і
Рис. III.1.24
HrIIrI^—-?
Рис. III.1.25
При этом складываются величины, обратные емкостям:
и общая емкость батареи всегда меньше, чем наименьшая емкость конденсатора, входящего в батарею.
1.18. энергия электрического поля 209
Задача 1. Найти разность потенциалов в воздушном конденсаторе, если между его обкладками поместить плотно прилегающую к ним фарфоровую пластинку. Первоначально конденсатор был заряжен до 200 В, а затем источник отключили.
Дано: фі—ф2=Дфі=200 В, b1=I, е»=5. Найти: Дф2.
Решение: Емкость воздушного конденсатора C1 = ^-. Емкость конденсатора с диэлектриком C,==^.
Так как заряд конденсатора не изменяется, то ~~ = ; емкость плоского конденсатора С = ^|^, тогда §^=^ и A(P1 = Aq)1 Аф, = 200 •g-В = 40 В.
Задача 2. Найти емкость и поверхностную плотность заряда на пластинах воздушного конденсатора, заряженного до разности потенциалов 200 В. Площадь каждой пластины 0,25 ма, расстояние между пластинами 1,0 мм.
Дано: ф!—ф,=200 В, S=0,25 м», d=l,0 мм= 1,0-Ю-1 м, е=1,0.
Найти: С, а.
Решение: Емкость плоского конденсатора
C = ^, С = 8'№-у;^0-°-2бФ^2,2-10-'Ф.
Разность потенциалов между двумя заряженными пласкі
стинами фх—Фа 0ТКУДа
__(фі —Фа) е,в
„ 200•8,86•10-"•1,O ,г ... о tn-tv і г о =-1 Q.jQ-a— Кл/м* та 1,8-10 • Кл/м*.
1.12. Энергия электрического поля
1°. Для того чтобы увеличить заряд проводника, необходимо перенести на него некоторое количество электричества. Для этого необходимо преодолеть силы отталкивания между вновь переносимым зарядом и уже ранее имевшимися на проводнике зарядами. Увеличение заряда на проводнике и его потенциала связано с совершением работы. Работа, которую необходимо совершать, чтобы сообщить проводнику
210
отдел ш. гл. i. электростатика
заряд q и потенциал <р, может служить мерой энергии заряженного проводника.
2°. Собственной энергией заряженного проводника называется потенциальная энергия взаимодействия зарядов, находящихся на проводнике. Если проводник не находится во внешнем электростатическом поле, то его энергия является собственной и вычисляется по формуле
п - w _ і! _ ?ф!
"?06--2" 2C- 2 '
где С — емкость проводника, q и ср — его заряд и потенциал.
3°. Если имеется система п заряженных проводников, то полная электрическая энергия системы состоит из суммы собственных энергий проводников и энергии их взаимодействия:
п
1 i=l
где <7,-—заряд /-го проводника, <р; — потенциал 1-го проводника, создаваемый как полем всех других проводников, так и собственным полем этого проводника.
4°. Энергия заряженного конденсатора является полной энергией системы двух проводников и вычисляется по формуле
П — — _ С(фі — Фа)" 2 ~ 2
где q — заряд конденсатора, С — его электроемкость, (фі—фг) — разность потенциалов между обкладками конденсатора.
5°. Согласно теории близкодействия (111.1.3.2°) энергия любых заряженных тел сосредоточена в электрическом поле этих тел. Поэтому говорят об энергии электрического поля, причем считается, что энергия источников поля заряженных тел — распределена по всему пространству, где имеется электрическое поле. Например, в плоском конденсаторе (111.1.11.2°) энергия сосредоточена в пространстве между его обкладками.
6°. Энергия однородного электрического поля, сосредоточенного в объеме V изотропной среды,
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed