kapacita vodiČe. kondenzÁtor aneb jak se dá nahromadit elektrický náboj
DESCRIPTION
KAPACITA VODIČE. KONDENZÁTOR aneb Jak se dá nahromadit elektrický náboj. Nabíjením kovová koule získá vzhledem Zemi napětí. voltmetr. Velikost náboje Q na kovové kouli je přímo úměrná napětí koule U , které získá koule vzhledem Zemi. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
KAPACITA VODIČE. KONDENZÁTOR
anebJak se dá nahromadit elektrický náboj
Velikost náboje Q na kovové kouli je přímo úměrnánapětí koule U, které získá koule vzhledem Zemi.
1U
UQ k
1Q
Nabíjením kovová koule získá vzhledem Zeminapětí
voltmetr2U
2Q12 2QQ
12 2UU
Aby kulové vodiče získali stejné napětí, větší koulepotřebuje větší elektrický náboj.Konstanta k charakterizuje kulový vodič.
1UUQ 11 k
1Q
Nabíjením kovová koule získává vzhledem Zemi napětí
voltmetr2U
2Q 12 QQ
12 UU
UQ 22 k
12 kk
U
Kapacita vodiče C je definována podílem náboje Qizolovaného vodiče a jeho napětí U vzhledem Zemi.
U
UQ kQ
Kapacita vodiče C
voltmetr
UQ CU
QC
1C.VV
C U
QC
farad FC
UQ k
Kapacita vodiče C
UQ C
U
QC
1C.VV
C U
QC
farad FC Michael Faraday (1791-1867) anglický fyzik
Kapacita vodiče C je definována podílem náboje Qizolovaného vodiče a jeho napětí U vzhledem Zemi.
Q
Číselná hodnota kapacity vodiče je rovna číselné hodnotěelektrického náboje izolovaného vodiče, kterým získávzhledem Zemi potenciál 1 V.
U
Kapacita vodiče CMá-li vodič C = 5 mF, potom nábojem Q = 5 mC získávzhledem Zemi potenciál 1V.
voltmetr
U
QC
QC V1jestliže U
C
R - poloměr kulového vodiče0 - permitivita vakua
Kapacita kulového vodičeZávisí na tvaru vodiče a prostředí, v němž je vodič.
RC 04
F10 11C
R
cm 9R
0 = 8,854.10-12 C2.N-1.m-2
Deskový kondenzátortvoří dvě rovnoběžné navzájem izolované rovnoběžnédesky.
Kapacita deskového kondenzátoru je přímo úměrnáobsahu účinné plochy desek S a nepřímo úměrnávzdálenosti desek d.
d
d
SC 0r
CS
+ -
Deskový kondenzátortvoří dvě rovnoběžné navzájem izolované rovnoběžnédesky.
Kapacitu deskového kondenzátoru můžeme ovlivnitprostředím mezi deskami (permitivita prostředí).
d
SC 0r
C
+ -
Práce při nabíjení kondenzátoru
Práce při nabíjení nábojem Q na napětí U je grafickyznázorněna obsahem vyšrafovaného trojúhelníku.
C
+ -
U
Q
0 U
Q
CUQ
Energie elektrického pole nabitého kondenzátoru
Celková práce při nabíjení kondenzátoru určuje energiielektrického pole nabitého kondenzátoru.
C
+ -
U
Q
0 U
Q
CUQ
QUW2
1 2
2
1CU eE
Na jaký potenciál se nabije vodič s kapacitou 20 pF nábojem 1 C?
e = 5.104 V
Řešte úlohu:
Jaká je kapacita deskového kondenzátoru, který má obdélníkové desky s rozměry 30 cm a 20 cm ve vzdálenosti 6 mm? Permitivita vakua je = 8,85.10-12 F.m-1.
C = 88,5 pF
Řešte úlohu:
Jakou energii má kondenzátor s kapacitou 50 F, který nabijeme na napětí 400 V?
E = 4 J
Řešte úlohu:
Kapacita vodiče C je definována:
a) velikostí náboje, které se na vodič dá umístit,
b) podílem potenciálu izolovaného vodiče a jeho náboje Q,
c) podílem náboje Q izolovaného vodiče a jeho potenciálu ,
d) podílem náboje Q izolovaného vodiče a jeho energie E.
Test
1
Kapacita kulového vodiče závisí na:
a) elektrickém náboji na povrchu vodiče,
b) tvaru vodiče,
c) materiálu, z něhož je vodič zhotoven,
d) prostředí, v němž se vodič nachází.
Test
2
Deskový kondenzátor tvoří:
a) dvě rovnoběžné navzájem propojené desky,
b) dvě rovnoběžné navzájem izolované vodivé desky,
c) dvě rovnoběžné navzájem izolované elektricky nevodivé desky,
d) dvě různoběžné navzájem izolované vodivé desky.
Test
3
Kapacita deskového kondenzátoru je dána vztahem:
Test
4
d
SC 0r a)
S
dC 0r b)
d
QC 0r c)
Q
dC 0r d)
Kapacita deskového kondenzátoru závisí na:
a) obsahu účinné plochy desek,
b) elektrickém náboji na účinných plochách desek,
c) vzdálenosti desek,
d) prostředí mezi deskami.
Test
5
Při nabíjení kondenzátoru získává elektrické pole mezideskami kondenzátoru energii vyjádřenou vztahem:
Test
6
QUE2
1 a) 2
2
1 b) QUE
CUE2
1 c) 2
2
1 d) CUE