Физика. Электричество и магнетизм. Барсуков В.И - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.
Как распределяются заряды, сообщённые проводнику?
2.
Сформулируйте условия равновесия зарядов на проводнике.
3.
Чему равна напряжённость электрического поля вблизи поверхности заряженного проводника?
4.
В чём заключается явление электростатической индукции и каково его принципиальное отличие
от явления поляризации?
5.
Чему равны напряжённость и потенциал внутри проводника, внесённого в электростатическое
поле?
6.
Что называется электроёмкостью проводника? От каких факторов зависит электроёмкость?
7.
Дайте определение единицы измерения электроёмкости в системе СИ.
КОНДЕНСАТОРЫ.
ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
1.28. КОНДЕНСАТОР
1. Уединённые проводники обычных размеров обладают ничтожно малой ёмкостью и поэтому не
способны накапливать сколько-нибудь заметные статические заряды.
Между тем на практике бывает потребность в устройствах, которые при относительно небольших
собственных размерах накапливали бы
значительные
по величине
заряды при невысоких потенциалах
(без таких устройств, называемых
конденсаторами
(от лат. condensare – сгущать, накапливать), не обхо-
дится, например, ни одна радиосхема).
2. Чтобы понять, что положено в основу устройства конденсаторов, рассмотрим, как влияют на
электроёмкость проводника окружающие его тела.
Если вблизи данного проводника оказываются какие-либо другие тела, то при сообщении провод-
нику заряда на этих телах появляются (вследствие индукции или поляризации) индуцированные или
связанные заряды, причём ближайшие к наводящему заряду
q
оказываются заряды противоположного
знака (рис. 1.71). Эти заряды ослабляют поле, созданное зарядом
q
, в том месте, где находится провод-
ник.
В результате потенциал проводника при наличии других тел оказывается меньше того потенциала,
которым обладал бы этот проводник (при том же заряде), будучи уединённым. Ёмкость проводника
увеличивается (это видно из формулы
ϕ
=
q
С
)
.
Располагая соответствующим образом проводники и заполняя пространство между ними диэлек-
триками с большой диэлектрической проницаемостью и высокой электрической прочностью, можно
получить конденсаторы достаточно большой ёмкости при сравнительно небольших собственных разме-
рах проводников.
3. Обычно конденсаторы делают в виде двух близко расположенных
проводников, разделённых прослойкой из диэлектрика. Проводники, об-
разующие конденсатор, называются обкладками конденсатора. Чтобы
окружающие тела не оказывали влияния на ёмкость конденсатора, нуж-
но, чтобы электрическое поле, созданное зарядами обкладок, было лока-
лизовано только между обкладками. Для этого обкладкам придают опре-
делённую форму, определённым образом располагают их друг относи-
тельно друга и соответствующим образом заряжают.
Если обкладкам придать форму двух близко расположенных пластин, двух концентрических сфер
или двух коаксиальных цилиндров и зарядить их равными по величине,
но противоположными по знаку
зарядами, то электрическое поле действительно будет сосредоточено только внутри конденсатора (ли-
нии индукции будут начинаться и обрываться на обкладках).
В зависимости от формы обкладок различают плоские, сферические и цилиндрические конденсато-
ры (рис. 1.72).
Рис. 1.71
а
)
б
)
в
)

Страницы