Физическая величина характеризующая конденсатор
Физическая величина характеризующая конденсаторСкачать файл - Физическая величина характеризующая конденсатор
Проводники во внешнем электрическом поле. Если поместить проводник во внешнее электростатическое поле или его зарядить, то заряды проводника будут перемещаться. Это перемещение ток в течении очень короткого времени будет продолжаться до тех пор, пока не установиться равновесное распределение зарядов, при котором электростатическое поле внутри проводника обращается в нуль. Если проводнику сообщить некоторый заряд q, то нескомпенсированные заряды распределились бы тока по поверхности. Применяя теорему Гаусса к бесконечно малому цилиндру с основанием d s у которого ось ориентирована параллельно. Поток электростатического смещения сквозь внутреннюю часть цилиндра равен нулю, поэтому поток стремиться к D сквозь замкнутую цилиндрическую поверхность определяется только потоком. Получили, что напряженность электростатического поля у поверхности проводника определяется поверхностной плотностью заряда. При внесение проводника в электростатическое поле, носители заряда приходят в движение: В результате у концов проводника возникают заряды противоположного знака называемые индуцированными зарядами. Поле этих зарядов направлено противоположно внешнему. Перераспределение носителей заряда происходит до тех пор, пока напряженность поля внутри проводника не будет равна нулю. Таким образом нейтральный проводник внесенный в электрическое поле разрывает часть линий напряженности. Из рисунка видно, что индуцированные за р яды появляются на проводнике в следствие их смещения под действием поля. Поэтому вектор D и получил свое название — вектора электрического смещения. Если проводник с полостью заземлить, то потенциал всех точек полости будет нулевым, т. На этом явлении основана электростатическая защита — экранирование тел от влияния внешних электростатических полей. Рассмотрим уединенный проводник, т. Потенциал проводника пропорционален его заряду. Из опыта следует, сто разные проводнику будучи заряжены одинаково имеют разный потенциал, т. Для увеличения емкости надо увеличивать размер. Для того чтобы проводник обладал большой емкостью, он должен иметь очень большие размеры, понятно что для практического использования это не удобно. Практический интерес представляют устройства обладающие способностью при малых размерах накапливать значительный заряд — конденсаторы — система из двух проводников обкладок разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размером обкладок. Если к зараженному проводнику q приблизить другие тела, то на них возникают индуцированные заряд, причем ближайшими к наводящему заряду q будет заряд противоположного знака. Эти заряды ослабляют поле созданное зарядом q , т. Под емкостью конденсатора понимают физическую величину, равную отношению заряда q. Конденсаторы характеризуются пробивным напряжением - между обкладками конденсатора при которой происходит пробой — электрический разряд через слой диэлектрика в конденсаторе. Для увеличения емкости и изменения ее значения конденсаторы соединяют в батареи при этом используется параллельное и последовательное соединение. Энергия системы неподвижных зарядов. Элементарная работа совершаемая против сил поля равна: Если имееться система двух заряженых проводников конденсаторов , то полная энергия системы равна сумме собственной потенциальной энергии проводников и энергии их взаимодействия. Пондеромоторные силы — это механические макроскопические силы действующие между. Рассчитаем пондеромоторные силы, действующие на обкладки плоского конденсатора. Ток проводимости и конвекционный ток. Электродинамика — раздел в котором рассматриваются явления и процессы обусловленные электризации зарядов, тел. Электрическим током называется упорядоченное направленное движение электрических зарядов. Различают ток проводимости и конвекционный ток. К току проводимости относят упорядоченное. Упорядоченное перемещение электрического заряда, связанное с перемещением в пространстве. Наличие электрического поля, энергия которого расходовалась бы на движение носителей тока. За направление тока принято движение положительного заряда то есть Обратное направлению движения отрицательных частиц. Вектор J совпадает с направлением тока. Если в цепь включены проводники с разным поперечным сечениями, то J не одинакова в них. Сила тока сквозь произвольную поверхность s как поток вектора плотности тока имеет вид: Ом эксперементально установил, что сила тока в металлических проводниках пропорциональна приложенному напряжению. Электрическое сопротивление обусловлено тем, что свободные электроны при движении взаимодействуют с ионами металлов, при повышении температуры учащаются соударения электронов с ионами, также сопротивление проводника зависит от материала проводника, т. Для однородного цилиндра длиной l и площадью поперечного сечения S. Если два заряженных тела А и В имеющие разные потенциалы соединить проводником AlB , то по нему потечет ток, который через некоторое время когда потенциал станет равными прекратиться. Для существования неизменного во времени тока необходимо поддерживать. Это перемещение могут совершить лишь сторонние силы т. Устройства обеспечивающие возникновение и действие сторонних сил называются источниками тока напряжения. Силы не электростатической природы, действующие со стороны источника тока называются сторонними. Под действием сторонних сил электрический заряд движется внутри источника в направлении противоположном действию сил электрического поля. В результате этого на полюсах источника тока поддерживается постоянная разность потенциалов. Природа сторонних сил различна: ЭДС-работа которую надо совершить сторонним силам, при перемещении единичного. Участок цепи, где есть ЭДС называется неоднородным. ЭДС есть характеристика сторонних сил. Внутри проводника по которому течет постоянный то к одновр е менно существуют поля как. Необратимые преобразования электрической энергии в тепловую можно объяснить взаимодействием электронов с ионами металла проводника. Сталкиваясь с ионами электроны передают им свою энергию, в следствии этого увеличивается интенсивность колебаний решетки ионов возле положения равновесия и чем больше скорость колебания ионов тем больше температура проводника. Вычислим электрическую энергию затрачиваемую на нагревание проводника. Рассмотрим однородный проводник к концу которого приложено напряжение U , тогда работа:. Закон Джоуля-Ленца можно представить в дифференциальной форме для этого выделим в. Рассмотрим неоднородный участок цепи 12 на нем ЭДС , на концах проводника. Работа всех сил сторонних и электростатических. Понятно, что если на участке тока ЭДС равна. Получили, что для нахождения ЭДС нужно измерить разность потенциалов на его клеммах при разомкнутой цепи. В общем случае на практике часть приходиться рассчитывать сложные разветвленные электрические цепи, содержащие узлы. Узлом разветвленной цепи называют точку в которой сходиться не менее трех проводников. Ток входящий в узел считается положительным. В задачах связанных с нахождением сил токов во всех участках разветвленной цепи при заданных сопротивлениях и ЭДС применение закона Ома затруднительно и приводит к ошибке. Более просто можно решить применяя два правила Кирхгоффа:. Произвольно выбрать направление обхода контура. Контуры выбираются так, чтобы каждый новый контур содержал хоть 1 участок цепи не входящий в ранее рассмотренный контур. Если выбранное направление обхода совпадает с. Зависимость сопротивления проводников от температуры и примесей. Для многих проводников изменение с температурой. Зависимость сопротивления металла от температуры положено в основу устройства термометров сопротивления. Они используются как при очень низких так и при очень высоких температурах, когда жидкостные непригодны. С понижением температуры сопротивление должно уменьшаться, достигая минимума, при абсолютном нуле, однако при низких, но конечных температурах критические сопротивление некоторых металлов скачком падает до нуля. В Кемерлинт Окнесс, который производил эксперименты по определению изменения R T обнаружил, что у ртути при 4,2 К резко падает до нуля сопротивление. Это явление получило название сверхпроводимость. В дальнейшем была обнаружена для многих веществ. В этом состоянии вещества обладают необычными свойствами: Внутри сверхпроводника магнитная индукция равна нулю эффект мейенера явление полного вытеснения магнитного поля из сверхпроводника при температурах ниже критической. Магнитное поле разрушает состояние сверхпроводимости. Существует зависимость критической температуры от магнитного поля. В дальнейшем было обнаружено два вида сверхпроводников: Потеря электрического сопротивления объясняется с точки зрения квантовой механики. Теоретически она была объяснена только в , американскими физиками Бардиным,Купером, Шриффером. Их идея заключается в том, что при достаточно низких температурах электроны проявляют тенденцию объединяться в пары — куперовские пары, и после этого они не рассеивают свою энергию на ионы. Это представление о природе носителей тока в металлах основывается на электронной теории проводимости, созданной Друде и разработанной Лоренцем на классических опытах подтверждающих эту теорию. В течение года электрический ток пропускался через 3 последовательно соединенных одинаковых металлических образца. Cu-Al-Cu не смотря на то что общий заряд в опыте достигал громадных значений никаких даже микроскопических следов переноса вещества не было обнаружено, т. Для доказательства этого надо определить знак и удельный заряд носителя. Идея принадлежит Мандельштаму и Папаленсе год. В дальнейшем Толне-Стюард-Милинен доказали, что носителя тока имеют отрицательный заряд и определили удельный заряд. Существование свободных электронов связано с тем, что при образовании кристаллической решетки в металлах валентные электроны слабо связанные с атомными ядрами отрываются от атомов металла, становятся свободными и могут перемещаться по всему объему. Таким образом в узлах кристаллической решетки расположены положительные ионы металла, между ними хаотически движутся свободные электроны, образуя электронный газ обладающий согласно электронной теории металлов с войст вами идеального газа, тогда используя выводы МКТ можно найти среднюю скорость. Теплоемкость металлов складывается из теплоты кристаллической решетки и теплоты электронного газа и должна быть больше диэлектрика. Указанные расхождения можно объяснить предположив, что электронный газ в металлах подчиняется не законам классической механики, а квантовой механике. Распределение Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Задача статистики указывать распределение частиц по энергиям, импульсам и т. Зная функцию распределения можно вычислить средние физические величины,. Тождественные частицы различимы, т. В ней существуют принципиальные положения о неразличимости частиц тождественных определение: Согласно современной квантовой теории все элементарные частицы и квазичастицы. Сложные частицы напрмер атомные ядра составленные из нечетного числа фермионов являются фермионом, а из четного числа фермионов будут бозоном. Фермионы подчиняются принципу Паули. Система фермионов описывается распределением Ферми-Дирака. Идеальный газ из бозонов — бозе-газ — описывается квантовой статистикой Бозе-Эйнштейна. Распределение бозонов по энергиям вытекает из так называемого большого канонического распределения Гиббса с переменным числом частиц при условии, что число тождественных бозонов в данном. Больцмана, - химический потенциал — физический смысл заключается в том, что он характеризует изменение внутренней энергии системы при добавлении в нее одной частицы, при условии, что все остальные величины, от которых зависит внутренняя энергия, постоянны. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики технический университет. Для равновесия зарядов в проводнике необходимо: Поток электростатического смещения сквозь внутреннюю часть цилиндра равен нулю, поэтому поток стремиться к D сквозь замкнутую цилиндрическую поверхность определяется только потоком через наружнее основание цилиндра. Закон Джоуля — Ленца. Рассмотрим однородный проводник к концу которого приложено напряжение U , тогда работа: Закон Джоуля-Ленца можно представить в дифференциальной форме для этого выделим в проводнике элементарные цилиндрические объемы. Классическая теория электропроводности металлов. Классическая теория электропроводности c смогла объяснить ряд важных законов, однако столкнулась с рядом трудностей при объяснении эксперементальных результатов. Найдем емкость плоского конденсатора. Энергия заряженного уединенного проводника. Постоянным называется электрический ток I направление которого не изменяется. Закон Ома можно представить в дифференциальной форме: Разделим обе части на заряд q. Если проводник неподвижен, то согласно закону сохранения. Сила тока в цепи прямо пропорциональна сумме внешнего и внутреннего. Он характеризует относительное изменение сопротивления.
Конденсатор. Энергия заряженного конденсатора
Заявление на получение дубликата птс образец
Малина геракл описание сорта посадка и уход
Электроемкость. Конденсаторы. Параллельное соединение конденсаторов.
Как правильно порезать джинсы в домашних условиях
Возможный результат проявления финансовых рисков предприятия
Теоретические основы
1000 и 1 сумка официальный сайт каталог
Постановления суда первой инстанции
Характеристика состава оборотных средств