Электроемкость. Конденсаторы

 

I. Электроемкость

 

1. Определение

Рассмотрим систему из двух проводников, заряженных одинаковыми по модулю и противоположными по знаку зарядами:

Kondensator Kondensator

Электроемкость такой системы определяется по формуле:

C=\frac{q}{U} \left[ C\right]=1Ф

Откуда:

q=CU
U=\frac{q}{C}

2.Емкость уединенного проводника

Kondensator EmkostProvodnika

C=\frac{q}{U}
U=\varphi-\varphi _{\infty}

\varphi _{\infty} – потенциал бесконечно удаленной точки

\varphi _{\infty}=0

C=\frac{q}{\varphi}

 

II. Конденсаторы

 

1. Определение

Определение: Конденсатором называется система из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика. Конденсатор служит для накопления электрического заряда.

2. Емкость плоского конденсатора

Простейший конденсатор состоит из двух проводящих пластин, разделенных слоем диэлектрика. Такой конденсатор называется «плоским».

S – площадь пластины;

d – расстояние между пластинами.

Kondensator EmkostKondensatora

C=\frac{\varepsilon \varepsilon _{0}S}{d}

3. Последовательные и параллельные соединения конденсаторов

а) Последовательное соединение

Kondensator Posledovatelno

При последовательном соединении напряжения складываются, а заряды одинаковы: q_{1}=q_{2}=q.

\cases{U=U_{1}+U_{2} \cr C_{1}=\frac{q_{1}}{U_{1}}\Rightarrow U_{1}=\frac{q}{C_{1}} \cr C_{2}=\frac{q_{2}}{U}\Rightarrow U_{2}=\frac{q}{C_{2}} \cr C=\frac{q}{U}\Rightarrow U=\frac{q}{C}}
\frac{q}{C}=\frac{q}{C_{1}}+\frac{q}{C_{2}}
\frac{1}{C}=\frac{1}{C_{1}}+\frac{1}{C_{2}}

б) параллельное соединение

Kondensator Paralelno

При параллельном соединении заряды складываются, а напряжение одинаково.

\cases{q=q_{1}+q_{2} \cr C_{1}=\frac{q_{1}}{U}\Rightarrow q_{1}=C_{1}U \cr C_{2}=\frac{q_{2}}{U}\Rightarrow q_{2}=C_{2}U \cr C=\frac{q}{U}\Rightarrow q=C_{1}U}
CU=C_{1}U+C_{2}U
C=C_{1}+C_{2}

 

III. Энергия конденсатора

 

W=\frac{qU}{2}
C=\frac{q}{U}\Rightarrow q=CU
W=\frac{CU^{2}}{2}

 

W=\frac{q^{2}}{2C}

 

IV. Плотность энергии электрического поля

 

W=\frac{CU^{2}}{2}\text{ где }C=\frac{\varepsilon \varepsilon _{0}S}{d}\text{ и }U=Ed\Rightarrow
W=\frac{\varepsilon \varepsilon _{0}S}{2d}\cdot E^{2}d^{2}=\frac{\varepsilon \varepsilon _{0}S}{2}\cdot E^{2}d
\omega=\frac{W}{V}

Плотность энергии электрического поля:

\omega=\frac{\varepsilon \varepsilon _{0}E^{2}}{2}

Отзывы

Александра
Королева
сентябрь 2015 г.

Наталья Львовна замечательный преподаватель по физике, который превосходно подготовит вас к ЕГЭ.

Пришла к ней не с нулевыми знаниями, но хорошими их назвать нельзя. Хоть я и начала заниматься с января, мы успели пройти все темы на дополнительных занятиях.

Каждая тема была разобрана и были прорешаны все типы задач, которые могли встретиться на экзамене.

И действительно, на ЕГЭ я не столкнулась с трудностями в решении задач и  написала экзамен на 94 балла. 

Очень советую этого преподавателя!


Илья
Орловский
сентябрь 2015 г.

Заниматься у Натальи Львовны я начал с середины января, сразу после новогодних каникул. До начала занятий , были пробные экзамены по физике, а также подготовка к экзамену в школе, но результат был 60-70 баллов, при этом я получал отличные оценки по предмету. Занятия с Натальей Львовной проходили плодотворно и интересно, с этим репетитором по физзике я смог расширить свои знания, а также закрепить школьную программу . Пройдя весенние интенсивы, я вышел на экзамен уверенным в своем результате.  Получив 85 баллов, я смог поступить в желаемый ВУЗ  с 1 волной. Хочу еще раз отблагодарить репетитора, который помог мне приблизиться к своим целям, сдать единый государственный экзамен на нужные баллы, поступить в вуз и начать обучение будущей профессии.


Татьяна
Белова
июль 2016 г.

Моя дочь Полина училась в школе с «гуманитарным уклоном». Основными предметами с первого класса для неё были иностранные языки. Но, когда встал вопрос выбора профессии, дочь захотела поступать в технический ВУЗ. Очевидно, что школьная программа - не резиновая, и не удивительно, что при 8 учебных часах иностранных языков у неё был только один урок физики в неделю. Пришлось срочно искать решение. Нам повезло – мы нашли прекрасного репетитора по физике.
         Наталья Львовна в полной мере смогла подготовить Полину к экзамену. Для нашей гуманитарной школы 85 баллов по физике – это прекрасный результат. Мы очень благодарны - Наталья Львовна – прекрасный педагог и чуткий человек. Индивидуальный подход к каждому даже на групповых занятиях – это то, что хотелось бы отметить в первую очередь. Мы надеемся на поступление в ВУЗ мечты.

Отзывы

  • Илья Орловский

    Илья Орловский

    Заниматься у Натальи Львовны я начал с середины января, сразу после новогодних каникул. До начала занятий , были пробные экзамены по физике, а также подготовка к экзамену в школе, но результат был 60-70 баллов, при этом я получал отличные оценки по предмету. Занятия с Натальей Львовной проходили плодотворно и интересно, с этим репетитором я смог расширить свои знания по физике, а также закрепить школьную программу . Пройдя весенние интенсивы, я вышел на экзамен уверенным в своем результате.  Получив 85 баллов, я смог поступить в желаемый ВУЗ  с 1 волной. Хочу еще раз отблагодарить репетитора, который помог мне приблизиться к своим целям, сдать единый государственный экзамен на нужные баллы, поступить в вуз и начать обучение будущей профессии.

     
    Физика
    Принят без экзаменов
  • Татьяна Белова

    Татьяна Белова

    Моя дочь Полина училась в школе с «гуманитарным уклоном». Основными предметами с первого класса для неё были иностранные языки. Но, когда встал вопрос выбора профессии, дочь захотела поступать в технический ВУЗ. Очевидно, что школьная программа - не резиновая, и не удивительно, что при 8 учебных часах иностранных языков у неё был только один урок физики в неделю. Пришлось срочно искать решение. Нам повезло – мы нашли прекрасного репетитора.
             Наталья Львовна в полной мере смогла подготовить Полину к экзамену. Для нашей гуманитарной школы 85 баллов по физике – это прекрасный результат. Мы очень благодарны - Наталья Львовна – прекрасный педагог и чуткий человек. Индивидуальный подход к каждому даже на групповых занятиях – это то, что хотелось бы отметить в первую очередь. Мы надеемся на поступление в ВУЗ мечты.

     
    Физика
    Принят без экзаменов
  • Александра Королева

    Александра Королева

    Наталья Львовна замечательный репетитор по физике, который превосходно подготовит вас к ЕГЭ.

    Пришла к ней не с нулевыми знаниями, но хорошими их назвать нельзя. Хоть я и начала заниматься с января, мы успели пройти все темы на дополнительных занятиях.

    Каждая тема была разобрана и были прорешаны все типы задач, которые могли встретиться на экзамене.

    И действительно, на ЕГЭ я не столкнулась с трудностями в решении задач и  написала экзамен на 94 балла. 

    Очень советую этого преподавателя!

     
    Физика
    Принят без экзаменов