Конденсаторы. Электроёмкость конденсаторов

Конденсаторы. Электроёмкость. Энергия электрического поля.
Конденсатор – устройство, которое
состоит из двух проводников (называемых
обкладками),
разделённых
слоем
диэлектрика, толщина которого мала по
сравнению с размерами обкладок.
Проводник – вещество, проводящее
электрический ток (металлы).
Диэлектрик – вещество, не проводящее
электрический ток (бумага, воздух, слюда).
Свойства конденсаторов:
1. Накапливает большой заряд.
2. Быстро разряжается.
По форме конденсаторы бывают:
Плоские
Цилиндрические
Сферические
По материалу диэлектрика конденсаторы бывают:
1. Воздушные
2. Керамические
3. Бумажные
4. Слюдяные
5. Электролитические
Принцип действия конденсатора:
В основу действия прибора положена
способность
разноимённых
зарядов
притягиваясь, удерживать друг друга своими
электрическими полями. Таким образом
конденсатор
может
накапливать
заряд
больший, чем одиночные проводники.
+
+
+
+
+
+


+





Характеристика способности конденсатора накапливать заряд – электроёмкость.
Электроемкость – это скалярная величина, равная отношению заряда обкладки к напряжению между
обкладками.
q
С
U
C – электроёмкость конденсатора [Ф] Фарад
q – заряд [Кл]
U – напряжение [В]
Электроемкость не зависит от величины заряда и напряжения. Это характеристика конденсатора.
Электроемкость зависит:
1. Размеров и формы обкладок.
2. Расстояния между обкладками.
3. Вида диэлектрика (его диэлектрической проницаемости).
Электроемкость не зависит от материала обкладок.
Электроёмкость плоского конденсатора
С
 0  s
d
 0  8,85  10
12
Кл 2
Н  м2
 - диэлектрическая проницаемость (таблица)
s – площадь пластин [м2]
d – расстояние между пластинами (толщина диэлектрика) [м]
Обозначение конденсаторов в электрической схеме:
Конденсатор постоянной ёмкости
Конденсатор переменной ёмкости
Правила пользования конденсатором:
 Включать только в цепь переменного тока (не пропускает постоянный ток);
 Запрещается прикасаться к зажимам отключенного конденсатора (может сохранять
остаточный заряд);
Применение конденсаторов:
 Фотовспышка в фотоаппарате;
 В радиоприёмниках для перестройки частоты;
 В электромагнитных ускорителях
 В искрогасящих устройствах;
 Клавиатура компьютера;
 В системе зажигания автомобиля
Конденсатор переменной ёмкости
Энергия электрического поля конденсатора
CU2
Wэл 
2
Wэл– энергия электрического поля [Дж]