Слайд 1Электроемкость. Единицы электроемкости. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора
Тема урока №56
Слайд 2Повторение
Что называется потенциалом электрического поля?
Какая формула выражает смысл этого понятия?
Что называют
разностью потенциалов между двумя точками поля?
Какая формула выражает смысл этого понятия?
В каких единицах измеряют потенциал и разность потенциалов?
По какой формуле находят потенциал электростатического поля точечного заряда?
Какие поля называют эквипотенциальными?
Какая формула выражает связь напряженности и разности потенциалов в произвольном электрическом поле? В однородном электрическом поле?
Слайд 3Решение задач
Потенциальная энергия заряда 2 нКл в электрическом поле равна
6 мкДж. Чему равен потенциал поля в этой точке?
Какую работу совершает поле при перемещении заряда 5 нКл из точки с потенциалом 300 В в точку с потенциалом 100 В?
Поле образовано зарядом 17 *10-9 Кл. Какую работу надо совершить, чтобы одноименный заряд 4 *10-9 Кл перенести из точки удаленной от первого заряда на 0,5 м, в точку удаленную от того же заряда на 0,05м?
Два точечных заряда 2*10-8 Кл и 3*10-8 Кл находятся в вакууме на расстоянии 0,6 м один от другого. Какую работу следует совершить, чтобы сблизить их до расстояния 25 см?
Слайд 4План изложения нового материала
Электроемкость ( расчетные формулы)
Единицы электроемкости в системе СИ
и применяемые на практике.
Конденсаторы (понятие о конденсаторах, их виды и назначение)
Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.
Энергия заряженного конденсатора.
Слайд 5
Вспомним понятие электризации
Электризация– явление перераспределения заряда.
Пример:
1. две разные по размеру изолированные банки, подключены к электроскопу.
2.Банки наэлектризованы одинаково заряженными телами
Различные тела электризуются одним и тем же зарядом по-разному (большая банка одним и тем же зарядом зарядилась до меньшего потенциала).
Слайд 6Электроемкость
характеризует способность двух проводников накапливать электрический заряд.
- не зависит от q
и U.
- зависит от геометрических размеров проводников, их формы, взаимного расположения, электрических свойств среды между проводниками
Слайд 7 Конденсатор -
электротехническое устройство, накапливающее заряд.
Два проводника, разделенных
слоем диэлектрика, где расстояние между обкладками d много меньше размеров проводника.
Форма обкладок обычно выбирается такой, чтобы электрическое поле было локализовано в некоторой ограниченной области (плоский, сферический, цилиндрический конденсатор).
Слайд 8Устройство конденсатора
В конденсаторах – диэлектрик пропитанная соответствующим составом бумага, расположенная между
двумя тонкими листами металла.
Слайд 9Единицы электроемкости
В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах
С = q/
φ1- φ2
1 Ф=1 Кл / 1 В
1Ф – электроёмкость очень большой величины. Размеры шара, чтобы его емкость равнялась 1 Ф:
Для сравнения
Слайд 10Все электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора.
Заряд конденсатора - абсолютное значение заряда
одной из обкладок конденсатора.
Электроемкость плоского конденсатора
где S - площадь пластины (обкладки) конденсатора
d - расстояние между пластинами
εо - электрическая постоянная
ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрика
Слайд 11Демонстрация зависимости электроемкости от площади обкладок конденсатора
Слайд 12Виды конденсаторов:
1. по виду диэлектрика: воздушные, слюдяные, керамические, электролитические
2.
по форме обкладок: плоские, сферические.
3. по величине емкости: постоянные, переменные (подстроечные).
Слайд 13Виды конденсаторов
Воздушный
Бумажный
Слюдяной
Электролитический -диэлектрик между обкладками является пленка оксида металла
Слайд 14Назначение конденсаторов
Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения
потенциала
Не пропускать постоянный ток
В радиотехнике - колебательный контур, выпрямитель
фототехника
Слайд 15Последовательное соединение конденсаторов.
1. При последовательном соединении
одинаковыми оказываются заряды
обоих
конденсаторов:
2. Напряжения и
Последовательно соединенные конденсаторы можно рассматривать как единый конденсатор, заряженный зарядом q при напряжении между обкладками U= U1 + U2. 3. Следовательно
q1 = q2 = q
Слайд 16Параллельное соединение конденсаторов.
1. При параллельном
соединении конденсаторов
напряжения на конденсаторах
одинаковы: U1 = U2 = U.
2. Заряды
равны q1 = С1U и q2 = С2U.
Параллельно соединенные конденсаторы можно рассматривать как единый конденсатор электроемкости C, заряженный зарядом q = q1 + q2 при напряжении между обкладками равном U.
3.Отсюда следует
Слайд 17
Энергия заряженного конденсатора
Конденсатор - система заряженных тел и обладающая
энергией.
Энергия любого конденсатора:
где С - емкость конденсатора
q - заряд конденсатора
U - напряжение на обкладках конденсатора
Энергия конденсатора равна работе, которую совершит электрическое поле при сближении пластин конденсатора вплотную,
или равна работе по разделению положительных и отрицательных зарядов , необходимой при зарядке конденсатора.
Слайд 18
Закрепление нового материала
Что называют электроемкостью двух проводников?
В каких единицах выражается электроемкость?
От
чего зависит электроемкость?
Как изменяется электроемкость при наличии диэлектрика?
Какие существуют типы конденсаторов?
Какую роль выполняют конденсаторы в технике?
Где применяются конденсаторы?
Слайд 19Решить задачи
Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если заряд на его
обкладках уменьшить в 2 раза?
Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения. Как изменится энергия электрического поля внутри конденсатора, если увеличить в 2 раза расстояние между обкладками конденсатора?
Дом. задание: § 100, 101, №752,759,764,769