ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ рисунок. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€: устройство, ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² элСктротСхникС

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ кондСнсатор ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚. Из Ρ‡Π΅Π³ΠΎ состоит кондСнсатор. КакиС Π±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ кондСнсаторов. Как Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора. Π“Π΄Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ кондСнсаторы Π² элСктроникС ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅.

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ кондСнсатор ΠΈ Π΅Π³ΠΎ устройство

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ β€” это элСктронный ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚, способный Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ элСктричСский заряд. ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ кондСнсатор состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… проводящих пластин (ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ), Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… диэлСктриком:

  • Обкладки β€” мСталличСскиС пластины, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… накапливаСтся заряд
  • ДиэлСктрик β€” нСпроводящий ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ (Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…, ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°, пластик ΠΈ Π΄Ρ€.)

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ кондСнсатора ΠΊ источнику напряТСния Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ΅ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ заряды, Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ β€” ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅.

Как Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ кондСнсатор

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ кондСнсатора основан Π½Π° способности Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ ΠΎΡ‚Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСский заряд. Как это происходит?

  1. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ источнику Ρ‚ΠΎΠΊΠ° кондСнсатор заряТаСтся β€” Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ заряды
  2. ПослС ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ источника заряд сохраняСтся Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ…
  3. ΠŸΡ€ΠΈ Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠΈ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ происходит разряд кондСнсатора β€” заряды ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‚ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, кондСнсатор ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ элСктричСского поля ΠΈ Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΎΡ‚Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π΅ Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ.


ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ характСристики кондСнсаторов

Π“Π»Π°Π²Π½ΠΎΠΉ характСристикой кондСнсатора являСтся элСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. Она ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ заряд Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ кондСнсатор ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ напряТСнии:

C = Q / U

Π³Π΄Π΅ C β€” Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Q β€” заряд, U β€” напряТСниС.

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ измСряСтся Π² Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ… (Π€). Π’ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ значСния β€” ΠΎΡ‚ ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄ (ΠΏΠ€) Π΄ΠΎ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄ (ΠΌΠΊΠ€).

Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ кондСнсаторов:

  • Π Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ напряТСниС β€” максимальноС напряТСниС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ кондСнсатор
  • Π’Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт Смкости β€” ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π΅/ΠΎΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΈ
  • ВангСнс ΡƒΠ³Π»Π° диэлСктричСских ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ β€” ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ энСргСтичСских ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ Π² диэлСктрикС

Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ кондСнсаторов

БущСствуСт мноТСство Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² кондСнсаторов, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ конструкциСй ΠΈ примСняСмыми ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°ΠΌΠΈ:

  • ΠšΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ β€” ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Π΅, для высоких частот
  • ЭлСктролитичСскиС β€” большая Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, полярныС
  • ΠŸΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ β€” ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ характСристики
  • Π‘Π»ΡŽΠ΄ΡΠ½Ρ‹Π΅ β€” для Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π½Ρ‹Ρ… Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ
  • Π’Π°Π½Ρ‚Π°Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ β€” ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹Π΅, для повСрхностного ΠΌΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΆΠ°
  • ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ β€” с Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΉ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ

Π’Ρ‹Π±ΠΎΡ€ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° кондСнсатора зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ условий эксплуатации.


РасчСт Смкости кондСнсатора

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ плоского кондСнсатора ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

C = Ξ΅ * Ξ΅0 * S / d

Π³Π΄Π΅ Ξ΅ β€” диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Ξ΅0 β€” элСктричСская постоянная, S β€” ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ, d β€” расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ.

ΠžΡ‚ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ зависит Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора?

  • ΠŸΡ€ΡΠΌΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ
  • ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° Ρ€Π°ΡΡΡ‚ΠΎΡΠ½ΠΈΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ
  • Зависит ΠΎΡ‚ свойств диэлСктрика

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ кондСнсаторов Π² элСктроникС

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² элСктронных устройствах ΠΈ элСктричСских цСпях для Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ†Π΅Π»Π΅ΠΉ:

  • НакоплСниС энСргии ΠΈ сглаТиваниС ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π² источниках питания
  • Π Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ постоянной ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… сигнала
  • Π€ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡ высокочастотных ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ…
  • Π‘ΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠ² Π² Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅
  • Π‘Π»ΠΎΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° самовозбуТдСния усилитСлСй
  • Запуск элСктродвигатСлСй

Π‘Π΅Π· кондСнсаторов Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ элСктронику ΠΈ элСктротСхнику.

Π‘ΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ кондСнсаторов

Π’ элСктричСских схСмах кондСнсаторы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ:


ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии:

  • ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ заряд Ρ€Π°Π²Π΅Π½ заряду Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ кондСнсаторС
  • НапряТСния ΡΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ
  • ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ СмкостСй ΡΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ: 1/C = 1/C1 + 1/C2 + …

ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии:

  • НапряТСниС Π½Π° всСх кондСнсаторах ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ
  • Заряды ΡΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ
  • Емкости ΡΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ: C = C1 + C2 + …

Зная эти ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Π°, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ слоТных кондСнсаторных сборок.

ЭнСргия заряТСнного кондСнсатора

ЗаряТСнный кондСнсатор ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ энСргиСй элСктричСского поля. Π•Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

W = CU^2 / 2 = Q^2 / (2C)

Π³Π΄Π΅ W β€” энСргия, C β€” Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, U β€” напряТСниС, Q β€” заряд.

Π­Ρ‚Π° энСргия ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Π° Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€:

  • Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΡƒΡŽ β€” ΠΏΡ€ΠΈ разрядС Π½Π° рСзистор
  • ΠœΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ β€” Π² элСктростатичСских двигатСлях
  • Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ β€” ΠΏΡ€ΠΈ искровом разрядС

Π‘ΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π°ΠΏΠ°ΡΠ°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚ кондСнсаторы Π½Π΅Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… устройствах.


ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π² автосигнализации


Рисунок 22. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² ΠΈ ΠΌΠ°Ρ€ΠΎΠΊ

Рисунок 23. УсловноС ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ кондСнсатора

Π‘Π°ΠΌΠΎ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ «кондСнсатор» ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Β«Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΒ».

Π§Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚? ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ элСктричСский заряд ΠΈ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ Π² сСбС Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ врСмя врСмя (Π΄ΠΎ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… дСсятков часов). Π’ этом ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ кондСнсатор ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚ΡŒ с аккумулятором β€” Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ спСрва собираСт заряд, Π° ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌ ΠΎΡ‚Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ надобности.

Рисунок 24. Заряд ΠΈ разряд кондСнсатора

Π’ аккумуляторС Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргии происходит Π·Π° счСт слоТных химичСских Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ, Π° Π² кондСнсаторС Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π΅Ρ‚. Π’ прямом смыслС, Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΉ кондСнсатор β€” это токопроводящиС пластины Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅. Но ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π΄ΠΎΠ±ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ идСальной пустоты (Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ°) слоТно, самым простым кондСнсатором являСтся устройство, состоящСС ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… мСталличСских пластин ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΊΠ° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ. Если пластины ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ источнику питания, кондСнсатор Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚ заряд. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ, Ссли вмСсто источника ΠΏΠΎΠ΄ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Π»Π°ΠΌΠΏΡƒ, Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ΅-Ρ‚ΠΎ врСмя Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π·Π° счСт запасСнного Π² кондСнсаторС элСктричСства. Π’ настоящСС врСмя вмСсто Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π° Π² кондСнсаторах ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄Ρ‹Π΅ диэлСктрики (вСщСства, Π½Π΅ проводящиС элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ).

Рисунок 25. Устройство кондСнсатора

ΠžΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… свойств кондСнсатора β€” ΠΎΠ½ Π½Π΅ пропускаСт Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· сСбя постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ условно способСн ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· кондСнсатор.

ΠŸΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ Ρ‚Π°ΠΊ происходит? ΠŸΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ±ΡƒΠ΅ΠΌ Ρ€Π°Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒΡΡ.

ΠŸΡ€ΠΈ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ разряТСнного кондСнсатора Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΎΠ½ сразу ΠΆΠ΅ Π½Π°Ρ‡Π½Π΅Ρ‚ Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ. ΠŸΡ€ΠΈ этом Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ, носитСли заряда Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΡΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π° пластинах кондСнсатора. По ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ заряда частицам Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… становится «тСсно», количСство частиц, Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ. Как Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ «всС мСста» Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ «заняты», Ρ‚ΠΎΠΊ прСкратится.

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ процСсс ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚ΡŒ с Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ пустого автобуса Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΉ остановкС β€” ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Π²Π΅Ρ€ΠΈ, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΡŒ врываСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΠΏΠ° пассаТиров. Когда всС сидячиС ΠΈ стоячиС (ΠΈ висячиС) мСста заполнятся, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΡŒ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ½Π΅Ρ‚ большС Π½ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ пассаТир, хотя Π½Π° остановкС ΠΈΡ… Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΠΎΡΡŒ достаточно ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ. Π’Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ ΠΈ Π² нашСй Ρ†Π΅ΠΏΠΈ β€” нСсмотря Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΊ источнику, Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Π½Π΅ΠΉ послС заряда кондСнсатора Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚.

Рисунок 26. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΈ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ

Π’ рассматриваСмой Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅. Π’ процСссС заряда кондСнсатора Π² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° мСняСтся ΠΈ начинаСтся разряд кондСнсатора, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ β€” Π΅Π³ΠΎ заряд, Π½ΠΎ ΡƒΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΉ полярности. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ колСбания Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ источник ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΈ кондСнсатором постоянно Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ.

Рисунок 27. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ

Π­Ρ‚ΠΎ свойство кондСнсатора позволяСт ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, для отдСлСния постоянной ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ.

Основная характСристика кондСнсатора β€” Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. Как ΠΈ Π² случаС с любой Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, канистрой), Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π΅Π³ΠΎ «вмСстимости», Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ: Ρ‡Π΅ΠΌ большС эта Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ‚Π΅ΠΌ большС энСргии смоТСт запасти Π² сСбС кондСнсатор.

Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΠ΅Ρ‚ΡΡ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ…, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π€Π°Ρ€Π°Π΄ β€” это ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большая Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, поэтому Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 11. Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ Смкости

1 ΠΌΠΊΠ€ (ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, uF) = 0,000 001 Π€ (ΠΎΠ΄Π½Π° миллионная Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°)

1 Π½Π€ (ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π½Π°Π½ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, nF) = 0,001 ΠΌΠΊΠ€ (ΠΎΠ΄Π½Π° тысячная ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°)

1 ΠΏΠ€ (ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, pF) = 0,000 001 ΠΌΠΊΠ€ (ΠΎΠ΄Π½Π° миллионная ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°)

Π’ Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°ΡƒΠ΄ΠΈΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы с Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π² Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ (Π΄ΠΎ 15) Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π°Π»Ρ‹ напряТСния питания Π½Π° большой громкости.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Π±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ полярными ΠΈ нСполярными. ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€Π½Ρ‹Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ соблюдСния полярности ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ: Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄, ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ плюсом, Π±Ρ‹Π» ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΊ ΠΏΠ»ΡŽΡΡƒ, Π° Π½Π΅ ΠΊ минусу. Π§Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚, Ссли этого Π½Π΅ ΡΠΎΠ±Π»ΡŽΡΡ‚ΠΈ? ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π²Ρ‹ΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· строя. ΠŸΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ кондСнсатор «заявит» ΠΎΠ± этом Π³Ρ€ΠΎΠΌΠΊΠΈΠΌ Ρ…Π»ΠΎΠΏΠΊΠΎΠΌ ΠΈ Ρ€Π°Π·Π±Ρ€Ρ‹Π·Π³ΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ своСго содСрТимого Π²ΠΎ всС стороны. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΡΡ‚Π°Ρ€Π°ΠΉΡ‚Π΅ΡΡŒ ΡΠΎΠ±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΡƒ Π½Π° корпусС кондСнсатора ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Π΅ (Π½Π° всСх ΠΏΠ»Π°Ρ‚Π°Ρ… Π² мСстах установки полярных кондСнсаторов нанСсСна ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ).

Рисунок 28. ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€Π½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор

НСполярный кондСнсатор ΠΈΠ·Π±Π°Π²Π»Π΅Π½ ΠΎΡ‚ этого нСдостатка, Π΅Π³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ, Π½Π΅ Π·Π°Π΄ΡƒΠΌΡ‹Π²Π°ΡΡΡŒ ΠΎ соблюдСнии полярности.

Рисунок 29. НСполярныС кондСнсаторы

Но ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ полярных кондСнсаторов ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ всС кондСнсаторы большой Смкости β€” ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ полярныС.

Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ кондСнсатора β€” Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ напряТСниС. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ (пластинами) кондСнсатора находится Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ слой диэлСктрика, Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ элСктричСскому ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΎΡŽ (ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠΌΡƒ Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ) Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ кондСнсатора ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· строя.

ΠΠ΅ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ напряТСниС кондСнсатора ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· строя ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π²Π·Ρ€Ρ‹Π²Ρƒ!

Рисунок 30. Π’Π·ΠΎΡ€Π²Π°Π²ΡˆΠΈΠΉΡΡ кондСнсатор

ΠŸΡ€ΠΈ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π΅ номинального напряТСния кондСнсатора слСдуСт Π΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ запас, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ для Ρ†Π΅ΠΏΠΈ 12 Π’ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ кондСнсатор, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ написано, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, 16 Π’. Для этой ΠΆΠ΅ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Π·ΡΡ‚ΡŒ кондСнсатор ΠΈ Π½Π° 25 Π’, Π½ΠΎ ΠΎΠ½, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ΅ ΠΈ ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ½Π΅Π΅

На полярных кондСнсаторах большой Смкости (>10 000 ΠΌΠΊΠ€), нСпосрСдствСнно Π½Π° корпусС ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ напряТСниС ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ, Π½Π° нСполярных β€” ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Π² элСктроникС ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ составная Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ элСктричСских Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ², рСзонансных ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠ² ΠΈ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов Π² ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… каскадах. ВмСстС с сопротивлСниСм ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ€Π΅ΠΌΡΠ·Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ Π² Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°Ρ… ΠΈ Ρ‚Π°ΠΉΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ….

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΌΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΆΠ΅ Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΎΡ…Ρ€Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… систСм кондСнсатор ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΊΠ°ΠΊ Π·Π°ΠΌΠ΅Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ срабатывания ΠΈΠ»ΠΈ отпускания Ρ€Π΅Π»Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Π·Π°Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΡƒ срабатывания. Или ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ контроля запуска двигатСля для отсСивания постоянной ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ.

Рисунок 31. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ°-подсказка Β«ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Β»


ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ | 8 класс | Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

    Если Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ элСктричСским зарядом, Ρ‚ΠΎ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ присутствуСт элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ энСргиСй β€” ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊΡƒΡŽ-Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ.

    МоТно Π»ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ-Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚ΡŒ эту ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ? Π”Π°, такая Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ сущСствуСт. Для этого ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ β€” кондСнсатор.

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ β€” это устройство, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСскиС заряды ΠΈ, соотвСтствСнно, ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ элСктричСского поля.

    На Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠΊΠ΅ Π²Ρ‹ ΠΏΠΎΠ·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌΠΈΡ‚Π΅ΡΡŒ с устройством этого ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π°, Π΅Π³ΠΎ характСристиками ΠΈ свойствами.

    {"questions":[{"content":"ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ β€” это ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ для[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["накоплСния энСргии элСктричСского поля","измСрСния энСргии элСктричСского поля","Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ силы Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ"],"explanations":["","","Π­Ρ‚Ρƒ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ рСостаты."],"answer":[0]}}}]}

    ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ кондСнсатор ΠΈ Π΅Π³ΠΎ устройство

    Устройство ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠ΅Π³ΠΎ кондСнсатора прСдставлСно Π½Π° рисункС 1. Он состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… мСталличСский пластин. Π­Ρ‚ΠΈ пластины Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора.

    Рисунок 1. Устройство ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠ΅Π³ΠΎ кондСнсатора

    Обкладки располоТСны Π½Π° нСбольшом расстоянии Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΠΊ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ слоСм диэлСктрика. Π’ нашСм случаС Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ диэлСктриком являСтся ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ….

    Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ кондСнсатор называСтся плоским (ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ).

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ свой условный Π·Π½Π°ΠΊ для обозначСния Π½Π° схСмС элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ (рисунок 2).

    Рисунок 2. Условный Π·Π½Π°ΠΊ для обозначСния кондСнсатора Π½Π° схСмС элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ
    {"questions":[{"content":"ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ[[choice-9]]","widgets":{"choice-9":{"type":"choice","options":["слой диэлСктрика","ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ","Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ слой"],"answer":[0]}}}]}

    Зарядка кондСнсатора ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ заряды

    Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ разбСрСмся, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠΌ ΠΆΠ΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ заряды с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ кондСнсатора.

    Рассмотрим простой ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚. Π’ΠΎΠ·ΡŒΠΌΠ΅ΠΌ кондСнсатор, состоящий ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… мСталличСских пластин, располоТСнных ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ, ΠΈ заряТСнный аккумулятор.

    Π”Π²Π΅ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ кондСнсатора ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠΌ ΠΊ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ полюсам аккумулятора. На ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… Π½Π°Ρ‡Π½ΡƒΡ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ элСктричСскиС заряды (рисунок 3). Они Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ, Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ Π·Π½Π°ΠΊΠΈ.

    Рисунок 3. Зарядка кондСнсатора ΠΎΡ‚ аккумулятора

    Π­Ρ‚ΠΈ заряды ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ кондСнсатора. Оно Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ сосрСдоточСно ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ.

    ΠžΡ‚ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠΌ аккумулятор ΠΎΡ‚ кондСнсатора. Π§Ρ‚ΠΎ ΠΌΡ‹ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ? Заряды, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ…, Π½ΠΈΠΊΡƒΠ΄Π° Π½Π΅ Π΄Π΅Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ. Они ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластин. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ заряТСн.

    Если ΠΌΡ‹ соСдиним ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ кондСнсатора, Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎ Π½Π΅ΠΌΡƒ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ врСмя Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅Ρ‡ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ. Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, заряТСнный кондСнсатор являСтся источником Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.

    {"questions":[{"content":"Какой кондСнсатор ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ источником Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ?[[choice-12]]","widgets":{"choice-12":{"type":"choice","options":["ЗаряТСнный","любой","разряТСнный","Плоский"],"answer":[0]}}}]}

    Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора

    Π›ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы ΠΏΠΎ-Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΌΡƒ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ заряд. Как ΠΎΡ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ эту ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π°? Для этого сущСствуСт ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° β€” ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ (ΠΈΠ»ΠΈ просто Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ) кондСнсатора.

    Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ½ΡΡ‚ΡŒ смысл этой Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, рассмотрим ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚. Π’ΠΎΠ·ΡŒΠΌΠ΅ΠΌ Π΄Π²Π΅ мСталличСскиС пластины ΠΈ установим ΠΈΡ… Π½Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… подставках Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π½Π°ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°.

    ΠŸΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠΌ ΠΊ пластинам элСктромСтр. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ (рисунок 4) ΠΏΠΎ своСму устройству ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡƒ дСйствия схоТ с элСктроскопом. Он ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ Π½Π°ΠΌ Π·Π°Ρ„ΠΈΠΊΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ значСния напряТСния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½Π΅Ρ‚ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами.

    Рисунок 4. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€

    Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΈΠ· пластин (A) ΠΌΡ‹ соСдиним ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ со стСрТнСм элСктромСтра, Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ (B) соСдиним с корпусом ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° (Π·Π°Π·Π΅ΠΌΠ»ΠΈΠΌ). КоснСмся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ наэлСктризованной стСклянной ΠΏΠ°Π»ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ внСшнСй стороны пластины A (рисунок 5).

    Рисунок 5. ЭлСктризация ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластины кондСнсатора

    ΠœΡ‹ сообщили пластинС A ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд $+q$. Π’ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ этого заряда (пластины A) Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ сущСствуСт элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅. Под Π΅Π³ΠΎ дСйствиСм ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ пСрСраспрСдСлСниС зарядов Π² пластинС B. ΠžΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ заряды ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΉΠ΄ΡƒΡ‚ Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΡŽΡŽ сторону пластины, Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ β€” Π½Π° внСшнюю.

    ΠŸΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΡ‹ Π·Π°Π·Π΅ΠΌΠ»ΠΈΠ»ΠΈ пластину B? Π—Π° счСт этого Π½Π° пластину ΠΏΠΎΠΉΠ΄ΡƒΡ‚ свободныС элСктроны с Π·Π΅ΠΌΠ»ΠΈ. Они Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд Π½Π° внСшнСй сторонС пластины. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π° пластинС B ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд $-q$ (рисунок 6). По Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΎΠ½ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ заряду Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ пластинС.

    Рисунок 6. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ элСктризации пластины кондСнсатора

    Π‘Ρ‚Ρ€Π΅Π»ΠΊΠ° элСктромСтра ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΎΠ½ΠΈΠ»Π°ΡΡŒ. ЗафиксируСм это Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами. Π”Π°Π»Π΅Π΅ ΠΌΡ‹ снова сообщим заряд пластинС B, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌΡƒ сообщаСмому заряду. ΠŸΠΎΡ‚ΠΎΠΌ сообщим Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ‚Π²Π΅Ρ€Ρ‚Ρ‹ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΆΠ΅ заряды, наблюдая Π·Π° стрСлкой элСктромСтра.

    Π’Ρ‹ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄ΠΈΡ‚Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ заряда Π² 2, 3, 4 Ρ€Π°Π·Π°, соотвСтствСнно, Π² 2, 3, 4 Ρ€Π°Π·Π° ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ показания элСктромСтра β€” напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами. Π’Π°ΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ заряда ΠΊ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΏΡ€ΠΈ этом Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ постоянно:
    $\frac{q}{U} = \frac{2q}{2U} = \frac{3q}{3U} = \frac{4q}{4U} = const$.

    Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктроСмкости кондСнсатора.

    Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора β€” это Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, измСряСмая ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ заряда Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· пластин кондСнсатора ΠΊ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами:
    $C = \frac{q}{U}$.

    {"questions":[{"content":"Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора опрСдСляСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ[[choice-16]]","widgets":{"choice-16":{"type":"choice","options":["заряда ΠΊ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ","напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΊ заряду","заряда Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ΅ ΠΊ заряду Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ"],"explanations":["","","Π­Ρ‚ΠΈ заряды Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹, Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ. Π—Π° заряд кондСнсатора ΠΌΡ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅ΠΌ числСнноС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ заряда ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ."],"answer":[0]}}}]}

    Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ измСрСния элСктроСмкости

    Π’ БИ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ измСряСтся Π² Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ… ($Π€$).

    Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора Ρ€Π°Π²Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅, Ссли ΠΏΡ€ΠΈ сообщСнии Π΅ΠΌΡƒ заряда Π² $1 \space Кл$ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ напряТСниС, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ΅ $1 \space Π’$ (рисунок 7):
    $1 \space Π€ = \frac{1 \space Кл}{1 \space Π’}$. {-12} \space Π€$.

    {"questions":[{"content":"Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ измСряСтся Π²[[choice-24]]","widgets":{"choice-24":{"type":"choice","options":["Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ…","Π½ΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π°Ρ…","Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ…","Π²Π°Ρ‚Ρ‚Π°Ρ…"],"explanations":["","Π­Ρ‚ΠΎ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния силы.","Π­Ρ‚ΠΎ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния силы Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.","Π­Ρ‚ΠΎ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния мощности Ρ‚ΠΎΠΊΠ°."],"answer":[0]}}}]}

    Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктроСмкости ΠΎΡ‚ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ пластин кондСнсатора

    ΠžΡ‚ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ зависит ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ? НачнСм с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° пластин.

    ЗафиксируСм ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π΅ с элСктромСтром ΠΈ кондСнсатором Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния $U_1$. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ возьмСм пластины, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ. Π‘ΠΎΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ заряд $q$ (рисунок 9).

    Рисунок 9. Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Смкости кондСнсатора ΠΎΡ‚ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ Π΅Π³ΠΎ пластин

    ΠœΡ‹ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ стрСлка элСктромСтра отклоняСтся мСньшС. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ этими пластинами мСньшС напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами мСньшСй ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ ($U_1 > U_2$).

    Из опрСдСлСния элСктроСмкости:
    $C_1 = \frac{q}{U_1}$,
    $C_2 = \frac{q}{U_2}$,
    $C_2 > C_1$.

    Π§Π΅ΠΌ большС ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ пластин, Ρ‚Π΅ΠΌ большС ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора.

    {"questions":[{"content":"Если ΠΌΡ‹ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΠΌ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ кондСнсатора, Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ[[choice-31]]","widgets":{"choice-31":{"type":"choice","options":["ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ","увСличится","Π½Π΅ измСнится"],"answer":[0]}}}]}

    Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктроСмкости ΠΎΡ‚ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора

    Π‘Π½ΠΎΠ²Π° обратимся ΠΊ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Ρƒ. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠΌ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами β€” ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΠΌ Π΅Π³ΠΎ (рисунок 10).

    Рисунок 10. Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Смкости кондСнсатора ΠΎΡ‚ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами

    ΠœΡ‹ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ: $U_2 < U_1$. Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚,
    $C_1 = \frac{q}{U_1}$,
    $C_2 = \frac{q}{U_2}$,
    $C_2 > C_1$.

    ΠŸΡ€ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ зарядС ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора увСличиваСтся.

    {"questions":[{"content":"Один ΠΈΠ· способов ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора β€” это [[choice-34]]","widgets":{"choice-34":{"type":"choice","options":["ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ","ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ","ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ"],"answer":[0]}}}]}

    Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктроСмкости ΠΎΡ‚ диэлСктрика

    ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅ΠΌ Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚. ЗафиксируСм Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ внСсСм ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ лист ΠΈΠ· оргстСкла (рисунок 11). Он являСтся диэлСктриком.

    Рисунок 11. Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Смкости кондСнсатора ΠΎΡ‚ диэлСктрика

    Если Ρ€Π°Π½ΡŒΡˆΠ΅ диэлСктриком ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами являлся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…, Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ это ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…, ΠΈ лист оргстСкла. НапряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ: $U_1 > U_2$. Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚,
    $C_1 = \frac{q}{U_1}$,
    $C_2 = \frac{q}{U_2}$,
    $C_2 > C_1$.

    ΠŸΡ€ΠΈ внСсСнии диэлСктрика ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора увСличиваСтся.

    {"questions":[{"content":"Если Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ слой диэлСктрика ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора, Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ[[choice-37]]","widgets":{"choice-37":{"type":"choice","options":["увСличится","ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ","Π½Π΅ измСнится"],"answer":[0]}}}]}

    Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ кондСнсаторов

    ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Ρ‹ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ диэлСктрики. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ этого диэлСктрика кондСнсаторы Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Π½Π° нСсколько Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ²: с Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄Ρ‹ΠΌ, ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΈΠΌ ΠΈ Π³Π°Π·ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ диэлСктриком.

    Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ сущСствуСт классификация ΠΈ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Π±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ плоскиС, цилиндричСскиС, сфСричСскиС (рисунок 12) ΠΈ Π΄Ρ€.

    Рисунок 12. Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ кондСнсаторов ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Π±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ с постоянной Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Π’ послСдних ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹, ΠΎΡ‚ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… зависит Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Ρƒ пластин ΠΈ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ.

    На Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ сущСствуСт ΠΎΠ³Ρ€ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΠ΅ кондСнсаторов (рисунок 13). МногиС ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… носят названия, происходящиС ΠΎΡ‚ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΈΡ…: ΡΠ»ΡŽΠ΄ΡΠ½Ρ‹Π΅, кСрамичСскиС, Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Π΅ элСктролитичСскиС, Ρ‚Π°Π½Ρ‚Π°Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ элСктролитичСскиС, кондСнсаторы Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ΅.

    Рисунок 13. Π‘ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы
    {"questions":[{"content":"Если кондСнсатор ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ плоскиС ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ, ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ, Π΅Π³ΠΎ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚[[choice-40]]","widgets":{"choice-40":{"type":"choice","options":["плоским","ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ","ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ","ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ"],"answer":[0]}}}]}

    ЭнСргия кондСнсатора ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π΅Π³ΠΎ элСктричСского поля

    ЗаряТСнный кондСнсатор ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ энСргиСй. Π­Ρ‚ΠΎ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π΅. Если ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠΌ ΠΊ кондСнсатору ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Π»Π°ΠΌΠΏΠΎΡ‡ΠΊΡƒ, Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° ΠΎΠ½Π° ярко вспыхнСт (рисунок 14). ЭнСргия кондСнсатора ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠ»Π°ΡΡŒ Π²ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΡŽΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π½ΠΈΡ‚ΠΈ накаливания Π»Π°ΠΌΠΏΡ‹ ΠΈ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΎΠ².

    Рисунок 14. НаличиС энСргии Ρƒ заряТСнного кондСнсатора

    ΠžΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° взялась эта энСргия? ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ зарядкС.

    Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ кондСнсатор, Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов. По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния энСргии ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½Π°Ρ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° A ΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π° энСргии кондСнсатора E:
    $A = E$.

    Для расчСта Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ элСктричСского поля кондСнсатора сущСствуСт  ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°.

    $A = qU_{ср}$,
    Π³Π΄Π΅ $U_{ср}$ β€” срСднСС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния.

    Π’ процСссС разрядки напряТСниС постоянно ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚, поэтому Π½Π°ΠΌ ΠΈ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ для расчСтов Π΅Π³ΠΎ срСднСС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅:
    $U_{ср} = \frac{U}{2}$.

    Π’ΠΎΠ³Π΄Π°,
    $A = qU_{ср} = \frac{qU}{2}$. 2}{2}$Β»,Β»$A = qU$Β»],Β»answerΒ»:[0]}}}]}

    Π­Ρ‚ΠΎ свойство (Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргии ΠΈ Π΅Π΅ быстрая ΠΎΡ‚Π΄Π°Ρ‡Π°) ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ примСняСтся Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… элСктронных устройствах, Π² мСдицинской Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅ (Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π³Π΅Π½, устройства для элСктротСрапии), ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π΄ΠΎΠ·ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡΡŠΠ΅ΠΌΠΊΠ΅.

    ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС кондСнсаторов

    Π’ элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½, Π° сразу нСсколько кондСнсаторов. Они ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ соСдинСны ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

    Рассмотрим ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ соСдинСния β€” ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ (рисунок 15).

    Рисунок 15. ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС кондСнсаторов

    Обкладки 2 ΠΈ 3, ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ кондСнсаторам, Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΡΠ²Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΡŒΡŽ. По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния заряда, заряды Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… 2 ΠΈ 3 Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŽ, Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ. Из этого слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ заряд кондСнсаторов числСнно Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ заряду Π½Π° любой ΠΈΠ· ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ кондСнсаторов.

    $q = q_1 = q_2 = … = q_n$

    НапряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°Ρ… участка Ρ†Π΅ΠΏΠΈ с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнными кондСнсаторами Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΈΠ· значСния напряТСний Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ кондСнсаторС.

    $U = U_1 + U_2 + … + U_n$

    Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ для ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Смкости кондСнсаторов, послСднСС равСнство Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° заряд q (любой, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹).

    $\frac{1}{C} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + … \frac{1}{C_n}$.

    {"questions":[{"content":"ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ заряд ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов Ρ€Π°Π²Π΅Π½[[choice-49]]","widgets":{"choice-49":{"type":"choice","options":["заряду Π½Π° любой ΠΈΠ· ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ кондСнсаторов","суммС зарядов Π½Π° всСх ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… кондСнсаторов","суммС зарядов Π½Π° Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора"],"answer":[0]}}}]}

    ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС кондСнсаторов

    ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС кондСнсаторов ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рисункС 16.

    Рисунок 16. ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС кондСнсаторов

    Π’ этом случаС Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΎΡ‚ источника питания Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ соСдинСны с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΎΠΉ кондСнсаторов. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ напряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°Ρ… Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ участка Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ любого ΠΈΠ· кондСнсаторов.

    $U = U_1 = U_2 = … = U_n$

    Заряды Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΡΡƒΠΌΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ.

    $q = q_1 + q_2 + … + q_n$

    Π Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ это равСнство Π½Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ для элСктроСмкости ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов.

    $C = C_1 + C_2 + … + C_n$

    {"questions":[{"content":"НапряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°Ρ… участка Ρ†Π΅ΠΏΠΈ с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнными кондСнсаторами Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ[[choice-54]]","widgets":{"choice-54":{"type":"choice","options":["Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ любого ΠΈΠ· кондСнсаторов","суммС напряТСний ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ всСх кондСнсаторов","Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΠ°Ρ… источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°"],"answer":[0]}}}]}

    ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ кондСнсатор β€” лСйдСнская Π±Π°Π½ΠΊΠ°

    ЛСйдСнская Π±Π°Π½ΠΊΠ° ΠΎΡ„ΠΈΡ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ являСтся ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΌ кондСнсатором. Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΅Π΅ относится ΠΊ 1745 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ. БущСствуСт мноТСство вСрсий ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, ΠΊΡ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ этого ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π°, Π½ΠΎ ΠΎΡ„ΠΈΡ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ авторство ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ ΠŸΠΈΡ‚Π΅Ρ€Ρƒ Π²Π°Π½ ΠœΡƒΡˆΠ΅Π½Π±Ρ€ΡƒΠΊΡƒ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ студСнту АндрСасу ΠšΡƒΠ½ΡΡƒΡΡƒ.

    Π’ Ρ€Π°Π½Π½Π΅ΠΉ вСрсии лСйдСнская Π±Π°Π½ΠΊΠ° Π±Ρ‹Π»Π° Π½Π° Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π° Π²ΠΎΠ΄ΠΎΠΉ, которая выступала Π² Ρ€ΠΎΠ»ΠΈ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ (рисунок 17). Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΎΠΉ являлась Ρ€ΡƒΠΊΠ°, дСрТащая Π±Π°Π½ΠΊΡƒ. ПослС зарядки этого приспособлСния АндрСас ΠšΡƒΠ½ΡΡƒΡ испытал ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΠ΄Π°Ρ€ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΡΠ½ΡƒΠ²ΡˆΠΈΡΡŒ Π΄ΠΎ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π° мСталличСского стСрТня.

    Рисунок 17. Ранняя вСрсия лСйдСнской Π±Π°Π½ΠΊΠΈ

    Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ поздняя ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнная вСрсия этого нСзамысловатого ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° прСдставляСт собой сосуд ΠΈΠ· стСкла с ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠΌ Π³ΠΎΡ€Π»ΠΎΠΌ, снаруТи ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹ΠΉ листом ΠΈΠ· Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ (рисунок 18). Ѐольга Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ находится ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π±Π°Π½ΠΊΠΈ. Π§Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΊΡƒ Π² этот сосуд вставляСтся мСталличСский ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ. Он Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π±Π°Π½ΠΊΠΈ.

    Рисунок 18. ЛСйдСнская Π±Π°Π½ΠΊΠ° с ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΈΠ· Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ

    Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΈ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³Π° снаруТи становятся своСобразными ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ источнику Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π° Π½ΠΈΡ… накапливаСтся элСктричСский заряд.

    Π’Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅! ЛСйдСнская Π±Π°Π½ΠΊΠ° Π½Π΅ являСтся бСзопасным инструмСнтом Π² элСктротСхникС! Разряд Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΡΠΌΠ΅Ρ€Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ  ΠΈΠ»ΠΈ привСсти ΠΊ ΡΠ΅Ρ€ΡŒΠ΅Π·Π½Ρ‹ΠΌ физичСским поврСТдСниям. Π‘ΡƒΠ΄ΡŒΡ‚Π΅ Π°ΠΊΠΊΡƒΡ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ использовании Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π°: Π½Π΅ слСдуСт ΠΏΡ‹Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ€Π°Π·Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π»Π΅ΠΉΠ΄Π΅Π½ΡΠΊΡƒΡŽ Π±Π°Π½ΠΊΡƒ, взявшись Π·Π° Π½Π΅Π΅ Π³ΠΎΠ»Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ€ΡƒΠΊΠ°ΠΌΠΈ.

    {"questions":[{"content":"Π£ лСйдСнской Π±Π°Π½ΠΊΠΈ, ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° рисункС 18, ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ[[choice-57]]","widgets":{"choice-57":{"type":"choice","options":["слой Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ снаруТи ΠΈ слой Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π±Π°Π½ΠΊΠΈ","мСталличСский ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ ΠΈ слой Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ снаруТи Π±Π°Π½ΠΊΠΈ","ΠŸΡ€ΠΎΠ±ΠΊΠ° ΠΈ стСклянный сосуд"],"answer":[0]}}}]}

    Как ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ Π»Π΅ΠΉΠ΄Π΅Π½ΡΠΊΡƒΡŽ Π±Π°Π½ΠΊΡƒ своими Ρ€ΡƒΠΊΠ°ΠΌΠΈ? Π’ΠΎΠ·ΡŒΠΌΠΈΡ‚Π΅ ΠΏΠ»Π°ΡΡ‚ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡƒΡŽ Π±Π°Π½ΠΊΡƒ с ΠΊΡ€Ρ‹ΡˆΠΊΠΎΠΉ (ΠΈΠ·-ΠΏΠΎΠ΄ ΠΊΠΎΡ„Π΅, Π²ΠΈΡ‚Π°ΠΌΠΈΠ½ΠΎΠ²). Π’Π½Π΅ΡˆΠ½ΡŽΡŽ сторону Π±Π°Π½ΠΊΠΈ Π½Π° $\frac{2}{3}$ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π΅ΠΉΡ‚Π΅ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠΉ. Π”Π°Π»Π΅Π΅ ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°Π»Π΅ΠΉΡ‚Π΅ Π² Π±Π°Π½ΠΊΡƒ ΡΠΎΠ»Π΅Π½ΡƒΡŽ Π²ΠΎΠ΄Ρƒ, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π΅ΠΉΡ‚Π΅ ΠΈΠ·Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠΉ. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π·Π°ΠΊΡ€ΠΎΠΉΡ‚Π΅ ΠΊΡ€Ρ‹ΡˆΠΊΡƒ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠ½ΠΈΡ‚Π΅ Π΅Π΅ достаточно Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Ρ‹ΠΌ Π³Π²ΠΎΠ·Π΄Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ½ касался Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ (Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ). ПослС зарядки такая Π±Π°Π½ΠΊΠ° прСдставляСт собой заряТСнный кондСнсатор.

    УпраТнСния

    Π£ΠΏΡ€Π°ΠΆΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ β„–1

    ΠŸΠ»Π°ΡΡ‚ΠΈΠ½Ρ‹ плоского кондСнсатора ΠΏΠΎΠ΄ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ ΠΊ источнику напряТСния Π² $220 \space Π’$. 6 \space Π’$.

    ВСст, 11 класс. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π’Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ 2

    ΠšΡƒΡ€ΡΡ‹ для аттСстации ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΎΡ‚ 600 β‚½. Π”ΠΎΠΊΡƒΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΎΠ± ΠΎΠΊΠΎΠ½Ρ‡Π°Π½ΠΈΠΈ ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚Π΅ Π‘Π•Π‘ΠŸΠ›ΠΠ’ΠΠžβ€¦

     

    БДЕЛАЙВЕ Π‘Π’ΠžΠ˜ УРОКИ ЕЩЁ Π­Π€Π€Π•ΠšΠ’Π˜Π’ΠΠ•Π•, А Π–Π˜Π—ΠΠ¬ Π‘Π’ΠžΠ‘ΠžΠ”ΠΠ•Π•

    Благодаря Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ ΡƒΡ‡Π΅Π±Π½Ρ‹ΠΌ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°ΠΌ для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π² классС ΠΈ дистанционно

    Π’Ρ‹Π±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹

    Π‘ΠΊΠΈΠ΄ΠΊΠΈ Π΄ΠΎ 50 % Π½Π° ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ‹
    Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π΄ΠΎ

    Π“ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²Ρ‹Π΅ этапы ΡƒΡ€ΠΎΠΊΠ° всСгда Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Ρƒ вас ΠΏΠΎΠ΄ Ρ€ΡƒΠΊΠΎΠΉ

    ΠžΡ€Π³Π°Π½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚

    ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΊΠ° Π·Π½Π°Π½ΠΈΠΉ

    ОбъяснСниС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°

    Π—Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ

    Π˜Ρ‚ΠΎΠ³ΠΈ ΡƒΡ€ΠΎΠΊΠ°

    Бостоит ΠΈΠ· 6 тСстовых вопросов. ВрСмя выполнСния β€” 4 ΠΌΠΈΠ½ΡƒΡ‚.

    Вопрос 1

    Π’ элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, содСрТащСй кондСнсатор, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ

    Π’Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²
    • Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора находится диэлСктрик
    • ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ это ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ заряда, ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ разряда кондСнсатора
    • Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ кондСнсатор Π²ΠΎΠΎΠ±Ρ‰Π΅ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ
    • ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ кондСнсатор β€” ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ элСктричСского заряда
    Вопрос 2

    ЭлСктричСская Ρ†Π΅ΠΏΡŒ содСрТит кондСнсатор, ΠΊ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ источник ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния. Π‘ΠΈΠ»Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² этой Ρ†Π΅ΠΏΠΈ становится максимальной, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° кондСнсатор …

    Π’Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²
    • Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ (напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ)
    • Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·Ρ€ΡΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ (напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС максимально)
    • заряТаСтся Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ
    • ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ разряТСн
    Вопрос 3

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π‘ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (см. рисунок). Если Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ кондСнсатором ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ 2Π‘, Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния ΠΈ частотС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ силы Ρ‚ΠΎΠΊΠ° …

    Π’Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²
    • увСличится Π² 2 Ρ€Π°Π·Π°
    • увСличится Π² 4 Ρ€Π°Π·Π°
    • ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ Π² 2 Ρ€Π°Π·Π°
    • ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ Π² 4 Ρ€Π°Π·Π°
    Вопрос 4

    Если ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Π² 9 Ρ€Π°Π·, Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ СмкостноС сопротивлСниС …

    Π’Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²
    • увСличится Π² 3 Ρ€Π°Π·Π°
    • увСличится Π² 9 Ρ€Π°Π·
    • ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ Π² 3 Ρ€Π°Π·Π°
    • ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ Π² 9 Ρ€Π°Π·
    Вопрос 5

    Какой ΠΈΠ· Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π½Π° рисункС, соотвСтствуСт Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΡƒ зависимости Смкостного сопротивлСния ΠΎΡ‚ цикличСской частоты ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° \(\omega\)?

    Π’Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²
    • Π°
    • Π±
    • Π²
    • Π³
    Вопрос 6

    ЕмкостноС сопротивлСниС кондСнсатора Xc, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΈ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ значСния напряТСния U  ΠΈ силы Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΡΠ²ΡΠ·Π°Π½Ρ‹ матСматичСским Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ . ..

    Π’Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²
    • U = I\(/\)XC

    • U = I\(\ast\)X2C

    • U = I\(\ast\)XC

    • U = I\(/\)X2C

    ΠŸΡ€ΠΎΠΉΡ‚ΠΈ тСст

    Π‘ΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρƒ сСбя:

    Β© 2020, Никифорова ΠΠ°Ρ‚Π°Π»ΡŒΡ Π’Π»Π°Π΄ΠΈΠ»Π΅Π½ΠΎΠ²Π½Π°  565

    Лабораторная Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° 4. Заряд ΠΈ разряд кондСнсатора

    Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ β€” это устройства, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСский заряд ΠΈ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ нСсколько ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹ Π² источниках питания постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ аккумуляторы энСргии для ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ½Ρ‹Ρ… Π»Π°Π·Π΅Ρ€ΠΎΠ². ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, Π½ΠΎ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ, поэтому ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для Π±Π»ΠΎΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ постоянной ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ сигнала, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΡƒΡŽ. Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсаторов Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. Π’ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ‹ часто Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΈΠ΅ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΡ‹ энСргии ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‡Ρ€Π΅Π·Π²Ρ‹Ρ‡Π°ΠΉΠ½ΠΎ высоких напряТСниях ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°Ρ…. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½ΠΎ Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ напряТСния, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ быстро Ρ€Π°Π·Ρ€ΡΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. МоТно Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π·Π°Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ нСсколько кондСнсаторов Π΄ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΡ… Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· систСмы большСС напряТСниС (Π½ΠΎ Π½Π΅ большС энСргии), Ρ‡Π΅ΠΌ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΎ. Π’ этом экспСримСнтС 9Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° 0005 RC , которая являСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· самых простых схСм, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… кондСнсатор. Π’Ρ‹ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅ эту схСму ΠΈ способы измСнСния Π΅Π΅ эффСктивной Смкости ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ соСдинСния кондСнсаторов.

    ΠžΠ±ΡΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΎΠ²

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… нСбольшим расстояниСм. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΊ зарядному устройству (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, аккумулятору) заряд пСрСдаСтся ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΈΡ… ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ, Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π½Π΅ станСт Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ зарядного устройства. ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ заряда, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π° любом ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅, прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ, Π° постоянная ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ извСстна ΠΊΠ°ΠΊ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ . Π­Ρ‚ΠΎ записываСтся алгСбраичСски ΠΊΠ°ΠΊ

    ( 1 )

    Q = CΞ”V.

    Заряд Кл измСряСтся Π² Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°Ρ… ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠ² (Кл), напряТСниС

    Ξ”V

    Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ (Π’), Π° Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Кл Π² Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°Ρ… Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄ (Π€). ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ физичСскими устройствами; Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ это свойство устройств.

    Зарядка ΠΈ разрядка

    Π’ простой RC-Ρ†Π΅ΠΏΠΈ рСзистор ΠΈ кондСнсатор соСдинСны ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ с Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ΠΉ ΠΈ Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ. Π‘ΠΌ. рис. 1.

    Рисунок 1 : ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π°Ρ RC-Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠ°

    Когда ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ находится Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ 1, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 1 (Π°), заряд Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ врСмя достигаСт максимального значСния. Когда ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²Π΅Π΄Π΅Π½ Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 2, ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π° рис. 1(b), батарСя большС Π½Π΅ являСтся Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, заряд кондСнсатора Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ восполнСн. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ кондСнсатор разряТаСтся Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· рСзистор. Если ΠΌΡ‹ Ρ…ΠΎΡ‚ΠΈΠΌ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ зарядку ΠΈ разрядку кондСнсатора, нас интСрСсуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ происходит сразу послС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Ρ Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 1 ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 2, Π° Π½Π΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ схСмы Π² устойчивом состоянии. Для схСмы, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° рис. 1(Π°), ΠΏΠ΅Ρ‚Π»Π΅Π²ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅

    ( 2 )

    Ξ”V β€” β€” R = 0. 

    РСшСниС уравнСния

    . (2)

    Ξ”V βˆ’ βˆ’ R = 0, 

    Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ

    ( 3 )

    Q = Q f

    1 βˆ’ e (βˆ’t / RC)

     

    Π³Π΄Π΅

    Q f  

    прСдставляСт собой ΠΎΠΊΠΎΠ½Ρ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд кондСнсатора, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ накапливаСтся Π·Π° бСсконСчноС врСмя, R β€” сопротивлСниС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Π° C β€” Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора. Из этого выраТСния Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² процСссС зарядки заряд нарастаСт ΡΠΊΡΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ. Π‘ΠΌ. рис. 2(Π°). Когда ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ пСрСводится Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 2, для схСмы, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° рис. 1(b), ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„Π° Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄

    (4)

    βˆ’ R = 0. 

    РСшСниС уравнСния

    . (4)

    β€” R = 0.

    Π΅ΡΡ‚ΡŒ

    ( 5 )

    Q = Q 0 e (βˆ’t / RC)  

    Π³Π΄Π΅

    Q 0  

    прСдставляСт собой Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд кондСнсатора Π² Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ разряда, Ρ‚. Π΅. ΠΏΡ€ΠΈ

    t = 0. разряТаСтся, ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎ для ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ разрядки трСбуСтся бСсконСчноС количСство Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Π‘ΠΌ. рис. 2(Π±).

    Рисунок 2 : Π“Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΈ измСнСния Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ

    ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½Π°Ρ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ

    Ο„

    ΠŸΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚

    RC

    (ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ) ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ особоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅; это называСтся постоянной Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½Π°Ρ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ β€” это количСство Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ заряд зарядного кондСнсатора увСличился Π΄ΠΎ 63% ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ значСния. Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ словами, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π°

    t = RC,

    ( 6 )

    Q = Q f

    1 βˆ’ e βˆ’1

    9 Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅

    ( 7 )

    1 βˆ’ e βˆ’1 = 0,632.

    Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ способ ΠΎΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½ΡƒΡŽ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ β€” это количСство сСкунд, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ заряд Ρ€Π°Π·Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ кондСнсатора ΡƒΠΏΠ°Π» Π΄ΠΎ 36,8%

    (e βˆ’1 = 0,368)

    ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ значСния. ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅

    (I = dQ/dt) 

    Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· рСзистор ΠΈ

    ΡƒΡ€. (3)

    Q = Q F

    1 β€” E (βˆ’T / RC)

    9999999 ΠΈ

    99999999999 ΠΈ. (5)

    Q = Q 0 e (βˆ’t / RC)  

    , Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ для Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² процСссах зарядки ΠΈ разрядки.

    ( 8 )

    зарядка: I = +I 0 e -t/RC  

    ( 9 )

    разрядка: I = -I 0 e -t/RC  

    Π³Π΄Π΅

    I 0 =  

    Π²

    Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (8)

    зарядка: I = +I 0 e βˆ’t/RC  

    ΠΈ

    Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅. (9)

    разряд: I = βˆ’I 0 e βˆ’t/RC  

    – ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π² ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ t = 0. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° рСзисторС Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ.

    ( 10 )

    charging: Ξ”V = + Ξ”V f e βˆ’t/RC  

    ( 11 )

    discharging: Ξ”V = βˆ’ Ξ”V 0 e βˆ’t/RC  

    ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² процСссС разрядки Ρ‚ΠΎΠΊ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅Ρ‡ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· рСзистор Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° I ΠΈ

    Ξ”V

    Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ

    . (9)

    разрядка: I = -I 0 e -t/RC  

    ΠΈ

    Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅. (11)

    ΠΏΡ€ΠΈ разрядкС: Ξ”V = βˆ’ Ξ”V 0 e βˆ’t/RC  

    ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹. Π­Ρ‚ΠΎ напряТСниС ΠΊΠ°ΠΊ функция Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 3.

    Рисунок 3 : НапряТСниС Π½Π° рСзисторС ΠΊΠ°ΠΊ функция Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ

    ПолСзно ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ зарядку ΠΈ разрядку с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ (Ρ‚. Π•. «НапряТСния Π½Π° кондСнсаторС»), ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ нСпосрСдствСнно Π² Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ. Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅

    Q = C Ξ”V,

    Π£Ρ€. (3)

    Q = Q F

    1 β€” E (βˆ’T / RC)

    9999999 ΠΈ

    9999999999 ΠΈ. (5)

    Q = Q 0 e (βˆ’t / RC)  

    , ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ зарядку ΠΈ разрядку кондСнсатора, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π² Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Ρ… напряТСния. ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅ ΠΎΠ±Π° уравнСния Π½Π°

    C,

    , ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ станСт ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ.

    ( 12 )

    charging: Ξ”V = Ξ”V f

    1 βˆ’ e (βˆ’t/RC)

     

    ( 13 )

    discharging : Ξ”V = Ξ”V 0 e (βˆ’t/RC)  

    ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ эти Π΄Π²Π° уравнСния ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠΈ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ Π½Π° ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅

    . (3)

    Q = Q f

    1 βˆ’ e (βˆ’t / RC)

     

    ΠΈ

    Π£Ρ€. 5

    Q = Q 0 e (βˆ’t / RC)  

    . Π“Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ зависимости напряТСния Π½Π° кондСнсаторС ΠΎΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ Π½Π° рис. 4 Π½ΠΈΠΆΠ΅.

    Рисунок 4 : НапряТСниС Π½Π° кондСнсаторС ΠΊΠ°ΠΊ функция Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ

    ΠŸΡƒΡ‚Π΅ΠΌ пСрСстановки

    уравнСния. (12)

    зарядка: Ξ”V = Ξ”V f

    1 βˆ’ e (βˆ’t/RC)

     

    ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

    (14)

    Ξ”V F β€” Ξ”V
    Ξ”V F
    = E (–T/RC) .

    Π’ΠΎΠ·ΡŒΠΌΠΈΡ‚Π΅ Π½Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΎΠ³Π°Ρ€ΠΈΡ„ΠΌ (ln) ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ… частСй этого выраТСния ΠΈ ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΡŒΡ‚Π΅ Π½Π° –1, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ

    ( 15 )

    βˆ’ln

    Ξ”V f βˆ’ Ξ”V
    Ξ”V f

    4 4 =.

     

    Π“Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ зависимости

    βˆ’ln((Ξ”V f βˆ’ Ξ”V)/Ξ”V f )

    ΠΎΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ даст прямолинСйный Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ с Π½Π°ΠΊΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠΌ 1/ RC . Π’ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ для процСсса разрядки

    экв. 13

    разрядка: Ξ”V = Ξ”V 0 e (βˆ’t/RC)  

    ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ

    ( 16 )

    = e (βˆ’t/RC) .

    Π’ΠΎΠ·ΡŒΠΌΠΈΡ‚Π΅ Π½Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΎΠ³Π°Ρ€ΠΈΡ„ΠΌ (ln) ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ… частСй этого выраТСния ΠΈ ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΡŒΡ‚Π΅ Π½Π° –1, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ

    ( 17 )

    βˆ’ln

    =

    9 90.

     

    Π“Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ зависимости

    βˆ’ln(Ξ”V)/Ξ”V 0

    ΠΎΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ даст ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ линию с Π½Π°ΠΊΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠΌ 1/9. 0005 RC .

    ИспользованиС ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ для ΠΈΠΌΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ€ΠΎΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Ρ

    Π’ этом экспСримСнтС вмСсто ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Ρ ΠΌΡ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ сигналов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ пСриодичСскиС Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ синусоида, Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ Π²ΠΎΠ»Π½Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ Π²ΠΎΠ»Π½Π°. Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ частоты, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌ. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ ΠΌΡ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ сигналов для создания ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ напряТСния ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π½Π° кондСнсаторС, ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ Π½Π° рис. 5.

    Рисунок 5 : ΠŸΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ Π²ΠΎΠ»Π½Π° с ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠΌ Ξ€

    Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° сигналов измСняСтся Π²Π·Π°Π΄ ΠΈ Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΎΡ‚ постоянного ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ значСния Π΄ΠΎ постоянного нуля Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΊΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ t . ВрСмя

    T = 2t

    β€” это ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹. Π’ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° напряТСниС ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅, это ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ находится Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ 1. Π’ΠΎ врСмя Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° напряТСниС Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, это Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ самоС, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ 2. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ Π²ΠΎΠ»Π½Π°, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ собой постоянноС напряТСниС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ пСриодичСски Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΈ Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ, слуТит ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΈ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ΠΉ, ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ Π² схСмС, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° рис. Π“Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ сигналов позволяСт Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡ‚ΡŒ это ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΊΡ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ, ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ сбор Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…, рСгулируя частоту повторСния. Π­Ρ‚Π° частота Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠ΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ постоянной Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ RC-Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Когда врСмя t большС, Ρ‡Π΅ΠΌ постоянная Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Ο„ RC-Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Ρƒ кондСнсатора Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ достаточно Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ для зарядки ΠΈ разрядки, Π° напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 4.

    ΠžΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²

    Π’ этом экспСримСнтС Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ (эмулируСмый ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€ΠΎΠΌ) осциллограф для контроля разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, косвСнно, заряда кондСнсатора. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΡ напряТСния Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ двумя Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌΠΈ способами для вычислСния постоянной Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. НаконСц, кондСнсаторы Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ соСдинСны ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΡ… ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.

    ΠžΠ±ΠΎΡ€ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅

    • пСчатная ΠΏΠ»Π°Ρ‚Π° ПАБКО
    • Π‘ΠΈΠ³Π½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ интСрфСйс с Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ
    • Π‘ΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π°
    • ΠŸΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ΅ обСспСчСниС Capstone

    ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π°

    ΠŸΠΎΠΆΠ°Π»ΡƒΠΉΡΡ‚Π°, распСчатайтС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ лист для этой Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ лист понадобится Π²Π°ΠΌ для записи Π²Π°ΡˆΠΈΡ… Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ….

    Установка RC-Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

    ΠŸΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π½Π°Ρ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Π° RLC, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π²Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, состоит ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… рСзисторов ΠΈ Π΄Π²ΡƒΡ… кондСнсаторов срСди Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… элСмСнтов. Π‘ΠΌ. рис. 6 Π½ΠΈΠΆΠ΅. ВСорСтичСски Ρƒ вас ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ рСзисторов ΠΈ кондСнсаторов. Π’ этом экспСримСнтС Π²Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ рСзисторы 33 Ом ΠΈ 100 Ом ΠΈ Π΄Π²Π° кондСнсатора.

    Рисунок 6 : ΠŸΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π½Π°Ρ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Π° RLC

    1

    ΠŸΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅ ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΡŽΡŽ ΠΏΡ€Π°Π²ΡƒΡŽ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΡƒ сигнального интСрфСйса ΠΊ рСзистору 33 Ом Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ 2.

    2

    Для ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ индуктивности ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ 8 ΠΊ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ 9.

    3

    ΠŸΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ 6 ΠΊΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ΅ сигнального интСрфСйса, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ.

    4

    ΠŸΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½ΠΈΠΊ напряТСния ΠΊ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Ρƒ А.

    5

    Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½ΠΈΠΊΠ° напряТСния ΠΊ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ 6, Π° красный ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ ΠΊ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ 9.. Π£Π±Π΅Π΄ΠΈΡ‚Π΅ΡΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ зСмля интСрфСйса (Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ «–») ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ сторонС кондСнсатора, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ зСмля Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° сигналов (выходная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ). ΠŸΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ вашСй схСмы Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π³Π»ΡΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 7.

    Рисунок 7 : ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ схСма

    ΠšΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° 1:
    ΠŸΠΎΠΏΡ€ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅ вашСго ВА ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ соСдинСния вашСй Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.

    ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π° A: постоянная Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

    Π’ этом экспСримСнтС ΠΌΡ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€ для эмуляции осциллографа.

    6

    ΠžΡ‚ΠΊΡ€ΠΎΠΉΡ‚Π΅ Ρ„Π°ΠΉΠ» Capstone, связанный с этой Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ΅ΠΉ. ΠžΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ экран, Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ рис. 8.

    Рисунок 8 : Π­ΠΊΡ€Π°Π½ открытия Ρ„Π°ΠΉΠ»Π° Capstone

    7

    НастройтС Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ сигналов Π½Π° созданиС ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π²ΠΎΠ»Π½Ρƒ Π² ΠΎΠΊΠ½Π΅ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° сигналов, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 9 Π½ΠΈΠΆΠ΅.

    Рисунок 9 : Окно Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° сигналов

    8

    Если ΠΎΠ½ Π΅Ρ‰Π΅ Π½Π΅ установлСн ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠΈ Ρ„Π°ΠΉΠ»Π° Capstone, настройтС Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ сигналов Π½Π° созданиС ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ 5 Π’ с частотой 20 Π“Ρ† ΠΈ установитС смСщСниС напряТСния Π½Π° 5 Π’.

    9

    Π’ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ сигналов, Π½Π°ΠΆΠ°Π² ON Π² ΠΎΠΊΠ½Π΅ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° сигналов.

    10

    Для ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° сигнала Π½Π°ΠΆΠΌΠΈΡ‚Π΅ ΠΊΠ½ΠΎΠΏΠΊΡƒ START Π² Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠΌ ΠΎΠΊΠ½Π΅. Π‘ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡˆΠΊΠ°Π»Ρ‹ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΈ напряТСния, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΡƒΡŽ сигнала, ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π½Π° рис. 10. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ Π²Π°ΠΌ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ напряТСниС Π½Π° кондСнсаторС измСняСтся Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Для этого установитС курсор Π½Π° любоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ оси, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π²Ρ‹ Ρ…ΠΎΡ‚ΠΈΡ‚Π΅ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΠΉΡ‚Π΅ курсор Π²Π»Π΅Π²ΠΎ-Π²ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ Π²Π²Π΅Ρ€Ρ…-Π²Π½ΠΈΠ· ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ нСобходимости. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½Π° Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅ Π½Π° рис. 10.

    Рисунок 10 : Врассировка сигнала

    Если Π² любой ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Ρ‹ Π·Π°Ρ…ΠΎΡ‚ΠΈΡ‚Π΅ ΡƒΠ΄Π°Π»ΠΈΡ‚ΡŒ записанный Π½Π°Π±ΠΎΡ€ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…, Π½Π°ΠΆΠΌΠΈΡ‚Π΅ ΠΊΠ½ΠΎΠΏΠΊΡƒ Π£Π΄Π°Π»ΠΈΡ‚ΡŒ послСдний ΠΏΡ€ΠΎΠ³ΠΎΠ½ ΠΏΠΎΠ΄ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΎΠΌ.

    11

    Π’Ρ‹Π±Π΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅ ΠΊΠ½ΠΎΠΏΠΊΡƒ ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΈΠ· ΠΊΠ½ΠΎΠΏΠΎΠΊ Π½Π°Π΄ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΎΠΌ. Π‘ΠΌ. рис. 11.

    Рисунок 11 : ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹

    Когда ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ, показания напряТСния ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²Π΅Π·Π΄Π΅, Π³Π΄Π΅ Π²Ρ‹ ΠΈΡ… пСрСтаскиваСтС, ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π° рис. 11. Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ этот инструмСнт, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅ ΠΈ Π·Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ врСмя Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° (Ρ‚. Π΅. ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° кривая Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π°ΡΡŒ Π²Π²Π΅Ρ€Ρ… ΠΎΡ‚ 0 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚) Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ листС.

    12

    РассчитайтС 63,2% ΠΎΡ‚ максимального напряТСния,

    Ξ”V f ,

    (ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ 5 Π’), настройку ΠΏΠΎ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π΅ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° сигналов. Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹ , ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅ ΠΈ Π·Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ врСмя Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° (Ρ‚. Π΅. ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° трасса начинаСтся Π²Π²Π΅Ρ€Ρ… ΠΎΡ‚ 0 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚) Π½Π° листС.

    13

    По этим Π΄Π²ΡƒΠΌ значСниям Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅ ΠΈ Π·Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ врСмя, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ сигналу для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΎΡ‚ Ξ” Π’ = ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ Ξ” Π’ = 0,632

    Ξ”V f .

    Π­Ρ‚ΠΎ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для RC .

    14

    На Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ листС Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅ принятыС значСния сопротивлСния ΠΈ Смкости, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π°Π½Ρ‹ Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Π΅.

    15

    ВычислитС ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для RC ΠΈ принятоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ 9.0005 Π  . Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ это Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ лист.

    16

    ВычислитС ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΊΡƒ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ Π΄Π²Π° значСния Смкости. Π‘ΠΌ. ΠŸΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π‘.

    КПП 2:
    ΠŸΠΎΠΏΡ€ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅ вашСго ВА ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ ваши Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ расчСты, ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠΈΡ‚ΡŒ.

    ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π° B: РасчСт Смкости графичСскими ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ

    17

    Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ максимальноС напряТСниС Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ лист.

    18

    По записанным Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π½Π°ΠΉΠ΄ΠΈΡ‚Π΅ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ξ” Π’ = 1, 2, 3 ΠΈ 4 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ Π½Π° восходящСй части ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ инструмСнта. Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ эту ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρƒ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… 1 Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ листС. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅ . Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, Π²Π°ΠΌ придСтся Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ использовании ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ инструмСнта.

    19

    Π’Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Π΅ расчСты, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρƒ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… 1.

    20

    Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ Excel, постройтС Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ

    βˆ’ln((Ξ”V f βˆ’ Ξ”V) / Ξ”V f )

    Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Π‘ΠΌ. ΠŸΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ G.

    21

    Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠΉΡ‚Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Π½Π΄Π° Π² Excel, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°Ρ€ΠΈΡΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ линию, Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΡΡ‰ΡƒΡŽ для Π²Π°ΡˆΠΈΡ… Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ»ΠΎΠ½ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ ΠΈ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ это Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° листС. Π‘ΠΌ. ΠŸΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Н.

    22

    По Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ Π½Π°ΠΊΠ»ΠΎΠ½Π° ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅ ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½ΡƒΡŽ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ эти значСния Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ лист.

    23

    ВычислитС ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΊΡƒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ этим Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Смкости ΠΈ принятым Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ.

    КПП 3:
    ΠŸΠΎΠΏΡ€ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅ вашСго ВА ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ ваши Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅, Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ ΠΈ расчСты, ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠΈΡ‚ΡŒ.

    ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π° C: Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ эффСктивной Смкости

    Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ складываСтся Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° кондСнсаторы соСдинСны ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΡ€Π΅Ρ‡ΠΈΡ‚ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Ρƒ для рСзисторов. Для кондСнсаторов, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, эффСктивная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ опрСдСляСтся Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ

    ( 18 )

    Π‘ эфф = Π‘ 1 + Π‘ 2 + Π‘ 3 + . . .

    Π° для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов эффСктивная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π²Π½Π°

    ( 19 )

    = + + + . . .

    24

    ΠŸΠΎΠ΄ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚Π΅ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ кондСнсатор (330 ΠΌΠΊ Π€) ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ кондСнсатору, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π΅ А, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠ² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ 6 ΠΊ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ 7.

    25

    ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅ рСзистор Π½Π° рСзистор 10 Ом, пСрСмСстив соСдинСниС ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ 2 Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ 1.

    26

    Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Π½Π°Π±ΠΎΡ€ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…, Π½Π°ΠΆΠ°Π² START Π² Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠΌ ΠΎΠΊΠ½Π΅. ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ‹ записали Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π½Π°Π±ΠΎΡ€ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…, Π²Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚Π΅ Π·Π°Ρ…ΠΎΡ‚Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ эти Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅ ΠΈ ΡƒΠ΄Π°Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π°Π±ΠΎΡ€ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… 1. Для этого ΡƒΠ΄Π°Π»ΠΈΡ‚Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ запуск (см. ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ ΡˆΠ°Π³Ρƒ 10). На графичСском дисплСС Π²Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚Π΅ Π²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρƒ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹.

    27

    Π’ этой части экспСримСнта Π²Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚Π΅ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС

    Ξ”V 0  

    Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ самым высоким Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠΈΠΊΠ° Π΄ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ Π½Π°Ρ‡Π½Π΅Ρ‚ ΠΏΠ°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ. Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ это Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ лист.

    28

    По записанным Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π½Π°ΠΉΠ΄ΠΈΡ‚Π΅ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ξ” Π’ = 1, 2, 3 ΠΈ 4 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π° Π½Π° ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ части ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ инструмСнта. ( ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅ : Π²Π°ΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ сильно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ использовании ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ инструмСнта). Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ эту ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρƒ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… 2 Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ листС.

    29

    Π’Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Π΅ расчСты, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρƒ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… 2.

    30

    Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ Excel, постройтС Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ зависимости

    βˆ’ln(Ξ”V) / Ξ”V 0

    ΠΎΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ.

    31

    Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠΉΡ‚Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Π½Π΄Π° Π² Excel, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°Ρ€ΠΈΡΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ линию, Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΡΡ‰ΡƒΡŽ для Π²Π°ΡˆΠΈΡ… Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ»ΠΎΠ½ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ ΠΈ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ это Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° листС.

    32

    По Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ Π½Π°ΠΊΠ»ΠΎΠ½Π° ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅ ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½ΡƒΡŽ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΈ Π·Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ это Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ лист.

    33

    ВычислитС

    C eff

    ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ принятоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для R .

    34

    Π‘Ρ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅ это ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ с Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ· уравнСния

    . 18

    Π‘ эфф = Π‘ 1 + Π‘ 2 + Π‘ 3 + . . .

    ΠΈ принятыС значСния Смкости ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ вычислСния ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ошибки ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя значСниями.

    КПП 4:
    ΠŸΠΎΠΏΡ€ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅ вашСго ВА ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ ваши Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ расчСты, ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠΈΡ‚ΡŒ.

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ β€” ΠΎΠ±ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргСтикС

    ΠžΠ±ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргСтикС

    МСню Π½Π°Π²ΠΈΠ³Π°Ρ†ΠΈΠΈ

    ИБВОЧНИКИ Π­ΠΠ•Π Π“Π˜Π˜

    Π˜Π‘ΠŸΠžΠ›Π¬Π—ΠžΠ’ΠΠΠ˜Π• Π­ΠΠ•Π Π“Π˜Π˜

    Π­ΠΠ•Π Π“Π•Π’Π˜Π§Π•Π‘ΠšΠžΠ• Π’ΠžΠ—Π”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π•

    Поиск

    Рис. 1. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° кондСнсатора, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π΄Π²Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ пластины с ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ повСрхности A ΠΈ расстояниСм ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ d. Π₯отя Π½Π΅ всС кондСнсаторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ ​​форму, ΠΈΡ… часто ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ это самая простая гСомСтрия.

    Рис. 2. Анимация ΠΈΠ· ΠΈΠΌΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ PhET Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ кондСнсатор Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° Ρ‚ΠΎΠΊ Π½Π΅ пСрСстанСт Ρ‚Π΅Ρ‡ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. [1]

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ β€” это элСктронноС устройство, Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ заряд ΠΈ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΎΡ‚Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ быстрСС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой плотности мощности, Ρ‡Π΅ΠΌ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ с Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΆΠ΅ количСством энСргии. ИсслСдования кондСнсаторов ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²Ρ‹ΡΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π»ΠΈ ΠΈΡ… ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ для хранСния элСктроэнСргии для элСктричСской сСти. Π’ Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ кондСнсаторы β€” это старая тСхнология, супСркондСнсаторы β€” это Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ Π² этой Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ.

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ β€” это простыС устройства, состоящиС ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² с ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ, Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ зарядами. ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚ΠΎΠΉ кондСнсатор с плоскими пластинами состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… мСталличСских пластин ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°, извСстных ΠΊΠ°ΠΊ элСктроды, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… изолятором, извСстным ΠΊΠ°ΠΊ диэлСктрик, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ кондСнсатор Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ. Π’ простой Ρ†Π΅ΠΏΠΈ постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° каТдая пластина кондСнсатора со Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ становится ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎ заряТСнной ΠΈΠ·-Π·Π° прохоТдСния элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Аккумулятор направляСт заряд Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ΄Π½Π° пластина становится ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнной, Π° другая β€” ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ. Π­Ρ‚ΠΎ создаСт элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΈΠ·-Π·Π° накоплСния ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… зарядов, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ пластин постоянна, напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ увСличиваСтся. По ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ увСличСния заряда Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ пластинС напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами равняСтся Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, послС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ большС Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅Ρ‡ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. [2] Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ эффСкт зарядки ΠΈ разрядки ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ Π½Π° рис. 2. Π’ΠΎΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΎΠ±Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ, Ссли ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡƒΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ кондСнсаторы ΠΌΠΎΠ³Π»ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€ΡΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΡΠ°ΠΌΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈΠ»ΠΈ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ кондСнсатор пСриодичСски заряТался ΠΈ разряТался.

    Π’Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ кондСнсатора являСтся Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΌΠ΅Ρ€Π° способности ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π° Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ заряд. Π•ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π° основных способа расчСта Смкости, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ пластин, Π»ΠΈΠ±ΠΎ напряТСниС, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊ пластинам. 92} {2}[/math]

    • [math]\Delta V[/math] β€” напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами, ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ… (Π’)
    • [math]C[/math] β€” Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора, измСрСнная Π² Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ… (Π€)
    • [math]E[/math] энСргия, запасСнная Π² кондСнсаторС, измСряСмая Π² дТоулях (Π”ΠΆ)


    .

    Π’ качСствС Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Ρ‹ Π² кондСнсатор ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ диэлСктрик. ДиэлСктрик прСдставляСт собой изолятор, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСктродами. Π­Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора Π±Π΅Π· нСобходимости измСнСния Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ². Π­Ρ‚ΠΎ позволяСт кондСнсатору Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ большС энСргии, ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π°ΡΡΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ этом нСбольшим. Π‘Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ увСличСния зависит ΠΎΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ для диэлСктрика. [3]

    ИспользованиС

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Π½Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ высокой ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ энСргии, ΠΊΠ°ΠΊ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, Π° это ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ кондСнсатор Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ энСргии, сколько батарСя сравнимого Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°. Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокая ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсаторов ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈ для ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… хранСния нСбольшого количСства энСргии, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ быстрого Π΅Π΅ высвобоТдСния. 9Π“ΠΎΠ½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΠΈ 0994 Le Mans Prototype ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ кондСнсаторы для питания элСктродвигатСлСй ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π½ΠΈΡ… колСс. Π­Ρ‚ΠΈ кондСнсаторы Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π° счСт Ρ€Π΅ΠΊΡƒΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ тормоТСния ΠΈ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ ΠΈ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ². [4]

    ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… элСктронных устройствах, для ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… трСбуСтся батарСя. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ кондСнсатор Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΎΡ‚Π²Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŽ памяти ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π°ΠΌΠ΅Π½Π΅ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ. РаспространСнный (хотя ΠΈ Π½Π΅ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ извСстный) ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ β€” зарядка Π²ΡΠΏΡ‹ΡˆΠΊΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹. Π’ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ нСльзя ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π΄Π²Π° снимка со Π²ΡΠΏΡ‹ΡˆΠΊΠΎΠΉ Π² ​​быстрой ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ; кондСнсатор Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΎΡ‚ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ. [5]

    ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, кондСнсаторы ΠΈΠ³Ρ€Π°ΡŽΡ‚ ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… практичСских цСпях, ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ всСго Π² качСствС стабилизаторов Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ², ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² постоянный Π² Π°Π΄Π°ΠΏΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π˜Ρ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ кондСнсаторы устойчивы ΠΊ Π²Π½Π΅Π·Π°ΠΏΠ½Ρ‹ΠΌ измСнСниям напряТСния, Π° это ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ для хранСния ΠΈ ΠΎΡ‚Π²ΠΎΠ΄Π° элСктроэнСргии для поддСрТания ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. [6] Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, кондСнсатор способСн ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ благодаря своСй способности ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ ΠΎΡ‚Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π² Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ΅ врСмя.

    ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ кондСнсаторы хранят ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π² элСктричСских полях, Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ исслСдоватСли Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π½Π°Π΄ созданиСм супСркондСнсаторов, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‡ΡŒ с Ρ…Ρ€Π°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ энСргии. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ транспортировкС энСргии ΠΈΠ»ΠΈ для хранСния ΠΈ высвобоТдСния энСргии ΠΈΠ· нСпостоянных источников, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ энСргия Π²Π΅Ρ‚Ρ€Π° ΠΈ солнца.

    ΠœΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Phet

    УнивСрситСт ΠšΠΎΠ»ΠΎΡ€Π°Π΄ΠΎ любСзно Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠΈΠ» Π½Π°ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Phet. Π˜ΡΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΠΉΡ‚Π΅ эту ΡΠΈΠΌΡƒΠ»ΡΡ†ΠΈΡŽ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия Π³Ρ€Π°Π²ΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΈ Π½Π°Π·Π°Π΄ ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ΡΡ количСство кинСтичСской энСргии (подсказка: Π½Π°ΠΆΠΌΠΈΡ‚Π΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π΄ΠΎ подвСшивания массы):

    Бсылки

    1. ↑ УнивСрситСт ΠšΠΎΠ»ΠΎΡ€Π°Π΄ΠΎ. (25 апрСля 2015 Π³.). Набор для сборки схСм [Онлайн]. Доступно: http://phet.colorado.edu/sims/circuit-construction-kit/circuit-construction-kit-ac_en.jnlp
    2. ↑ Π“ΠΈΠΏΠ΅Ρ€Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°. (25 апрСля 2015 Π³.). ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ [Онлайн]. Доступно: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/capac.html
    3. ↑ Π . Π”. Найт, Β«ΠŸΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π΅Β», Π² Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° для ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€ΠΎΠ²: стратСгичСский ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄, , 2-Π΅ ΠΈΠ·Π΄. Π‘Π°Π½-Ѐранциско: ΠŸΠΈΡ€ΡΠΎΠ½ Аддисон-Уэсли, 2008 Π³., Π³Π». 30, с. 5, стр. 922-932.
    4. ↑ «БупСркондСнсаторы Π±Π΅Ρ€ΡƒΡ‚ Π²Π΅Ρ€Ρ… Π² Π“Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΈΒ», Π€ΠΈΠ»ΠΈΠΏ Π‘ΠΎΠ»Π», Π±ΡŽΠ»Π»Π΅Ρ‚Π΅Π½ΡŒ MRS, Ρ‚ΠΎΠΌ 37, выпуск 09, 2012 Π³., стр. 802–803.
    5. ↑ (2014, 27 июня). Как Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π²ΡΠΏΡ‹ΡˆΠΊΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ [Онлайн]. Доступно: http://electronics.howstuffworks.com/camera-flash.htm
    6. ↑ Π˜ΡΠΊΡ€Π°. (25 апрСля 2015 Π³.). ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ [Онлайн]. Доступно: https://learn.sparkfun.com/tutorials/capacitors

    8.2 ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ β€” University Physics Volume 2

    Π¦Π΅Π»ΠΈ обучСния

    К ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρƒ этого Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π° Π²Ρ‹ смоТСтС:

    • ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсаторов ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии
    • Π’Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° пластинах ΠΈ заряд Π½Π° пластинах для кондСнсатора Π² сСти ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‡ΠΈΡΡ‚ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ сСти кондСнсаторов

    НСсколько кондСнсаторов ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ вмСстС для использования Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… прилоТСниях. НСсколько соСдинСний кондСнсаторов Π²Π΅Π΄ΡƒΡ‚ сСбя ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ эквивалСнтный кондСнсатор. ΠžΠ±Ρ‰Π°Ρ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ этого эквивалСнтного ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора зависит ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… кондСнсаторов, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ΠΈ соСдинСны. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ располоТСны Π² Π΄Π²ΡƒΡ… простых ΠΈ распространСнных Ρ‚ΠΈΠΏΠ°Ρ… соСдинСний, извСстных ΠΊΠ°ΠΊ , сСрия ΠΈ , ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ , для ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π­Ρ‚ΠΈ Π΄Π²Π΅ основныС ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ слоТных соСдинСний.

    БСрийная комбинация кондСнсаторов

    На рис. 8.11 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… кондСнсаторов, располоТСнных Π² ряд Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Как ΠΈ для любого кондСнсатора, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ связана с зарядом ΠΈ напряТСниСм с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ уравнСния 8.1. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ этой ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ с напряТСниСм Π’ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· кондСнсаторов ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд Q . Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ, сначала ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ заряд Π½Π° пластинС, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ΅ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, Ρ€Π°Π²Π΅Π½ +Q+Q, Π° заряд Π½Π° пластинС, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ΅, Ρ€Π°Π²Π΅Π½ -Q-Q. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ заряды ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… пластинах, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ сумма зарядов Π½Π° всСх пластинах ΠΈ сумма зарядов Π½Π° любой ΠΏΠ°Ρ€Π΅ пластин кондСнсатора Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Однако ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° V1=Q/C1V1=Q/C1 Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ кондСнсаторС ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ падСния ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° V2=Q/C2V2=Q/C2 Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ кондСнсаторС, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, кондСнсаторы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ Смкости. ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… кондСнсаторов Π½Π°ΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ кондСнсатор с мСньшСй Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, любоС количСство ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов эквивалСнтно ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ кондСнсатору, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ (называСмая (эквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ом) мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ наимСньшая ΠΈΠ· СмкостСй Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Заряд этого эквивалСнтного кондСнсатора Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ заряд любого кондСнсатора Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии: Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ всС кондСнсаторы ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ соСдинСния ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд . Π­Ρ‚ΠΎ происходит ΠΈΠ·-Π·Π° сохранСния заряда Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Когда заряд Q Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ снимаСтся с пластины ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора (обозначаСтся -Q-Q), ΠΎΠ½ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ Π½Π° пластину Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора (обозначаСтся +Q), +Q) ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π΄Π°Π»Π΅Π΅.

    Рисунок 8.11 Π°) Π’Ρ€ΠΈ кондСнсатора соСдинСны ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° заряда Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ пластинС Γ… . (b) ЦСпь кондСнсаторов Π² (Π°) эквивалСнтна ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ кондСнсатору, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ любой ΠΈΠ· ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… СмкостСй Π² (Π°), Π° заряд Π½Π° Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Ом .

    ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ для ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ (эквивалСнтной) Смкости, рассматривая напряТСния Π½Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… кондСнсаторах. ΠŸΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π½Π° кондСнсаторах 1, 2 ΠΈ 3 Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ соотвСтствСнно V1=Q/C1V1=Q/C1, V2=Q/C2V2=Q/C2 ΠΈ V3=Q/C3V3=Q/C3. Π­Ρ‚ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΡΡƒΠΌΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ с напряТСниСм Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ баланс ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²:

    Π’=Π’1+Π’2+Π’3.Π’=Π’1+Π’2+Π’3.

    ΠŸΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π’ измСряСтся Π½Π° эквивалСнтном кондСнсаторС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ заряд Q ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ CSCS. Вводя выраТСния для V1V1, V2V2 ΠΈ V3V3, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

    QCS=QC1+QC2+QC3.QCS=QC1+QC2+QC3.

    ΠžΡ‚ΠΌΠ΅Π½ΡΡ заряд Q , ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, содСрТащСС ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ CSCS Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов:

    1CS=1C1+1C2+1C3.1CS=1C1+1C2+1C3.

    Π­Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠ±ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ‚ΡŒ для любого количСства кондСнсаторов Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСти.

    ΠšΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΡ сСрий

    Для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов обратная Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° эквивалСнтной Смкости прСдставляСт собой сумму ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… СмкостСй:

    1CS=1C1+1C2+1C3+β‹―.1CS=1C1+1C2+1C3+β‹―.

    8,7

    ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 8.4

    ЭквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСти

    НайдитС ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов, Ссли ΠΈΡ… ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Смкости Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ 1000 ΠΌΠΊΠ€, 1000 ΠΌΠΊΠ€, 5000 ΠΌΠΊΠ€, 5000 ΠΌΠΊΠ€ ΠΈ 8000 ΠΌΠΊΠ€, 8000 ΠΌΠΊΠ€.

    БтратСгия

    ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² этой Ρ†Π΅ΠΏΠΈ всСго Ρ‚Ρ€ΠΈ кондСнсатора, ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 8.7 с трСмя Ρ‡Π»Π΅Π½Π°ΠΌΠΈ.

    Раствор

    ΠœΡ‹ Π²Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Смкости Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 8.7:

    1CS=1C1+1C2+1C3=11,000 ΠΌΠΊΠ€+15,000 ΠΌΠΊΠ€+18,000 ΠΌΠΊF1CS=1,325 ΠΌΠΊΠ€.1CS=1C1+1C2+1C3=11,000 ΠΌΠΊΠ€+15,000 ΠΌΠΊΠ€+18,000 ΠΌΠΊΠ€1CS=1,325 ΠΌΠΊΠ€.

    Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΈΠ½Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌ этот Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ CS=ΠΌΠΊΠ€1,325=0,755ΠΌΠΊΠ€.CS=ΠΌΠΊΠ€1,325=0,755ΠΌΠΊΠ€.

    Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

    ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСти кондСнсаторов эквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ всСгда мСньшС наимСньшСй ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Смкости Π² сСти.

    ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ комбинация кондСнсаторов

    ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ комбинация Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… кондСнсаторов, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΎΠ΄Π½Π° пластина ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΊ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сторонС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Π° другая пластина ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ сторонС, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π½Π° рис. 8.12 (Π°). Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ кондСнсаторы соСдинСны ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, всС ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ΅ напряТСниС V Π½Π° своих ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… . Однако ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ кондСнсатор Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСти ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ CPCP ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСти, Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ заряд Q , хранящийся Π² сСти, прСдставляСт собой сумму всСх ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов:

    Q=Q1+Q2+Q3.Q=Q1+Q2+Q3.

    Π’ Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ части этого уравнСния ΠΌΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Q=CPVQ=CPV, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π²Π΅Ρ€Π½ΠΎ для всСй сСти. Π’ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ части уравнСния ΠΌΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Q1=C1V, Q2=C2V, Q1=C1V, Q2=C2V ΠΈ Q3=C3VQ3=C3V для Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… кондСнсаторов Π² сСти. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

    CPV=C1V+C2V+C3V.CPV=C1V+C2V+C3V.

    Π­Ρ‚ΠΎ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅ прСдставляСт собой Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ для эквивалСнтной Смкости ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСти ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… кондСнсаторов:

    Π‘Π =Π‘1+Π‘2+Π‘3. Π‘Π =Π‘1+Π‘2+Π‘3.

    Π­Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ обобщаСтся Π½Π° любоС количСство кондСнсаторов, соСдинСнных ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π² сСти.

    ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ комбинация

    Для кондСнсаторов, соСдинСнных ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, эквивалСнтная (чистая) Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ прСдставляСт собой сумму всСх ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… СмкостСй Π² сСти,

    CP=C1+C2+C3+β‹―.CP=C1+C2+C3+β‹―.

    8,8

    Рисунок 8.12 Π°) Π’Ρ€ΠΈ кондСнсатора соСдинСны ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ кондСнсатор ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ нСпосрСдствСнно ΠΊ аккумулятору. Π±) Заряд эквивалСнтного кондСнсатора Ρ€Π°Π²Π΅Π½ суммС зарядов ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… кондСнсаторов.

    ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 8,5

    ЭквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСти

    НайдитС ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ для Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… кондСнсаторов, соСдинСнных ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, учитывая, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΡ… ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Смкости ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ 1,0 ΠΌΠΊΠ€, 5,0 ΠΌΠΊΠ€ ΠΈ 8,0 ΠΌΠΊΠ€, 1,0 ΠΌΠΊΠ€, 5,0 ΠΌΠΊΠ€ ΠΈ 8,0 ΠΌΠΊΠ€.

    БтратСгия

    ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² этой Ρ†Π΅ΠΏΠΈ всСго Ρ‚Ρ€ΠΈ кондСнсатора, ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 8. 8 с трСмя Ρ‡Π»Π΅Π½Π°ΠΌΠΈ.

    Раствор

    Π’Π²ΠΎΠ΄ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… СмкостСй Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 8.8 Π΄Π°Π΅Ρ‚

    CP=C1+C2+C3=1,0 ΠΌΠΊΠ€+5,0 ΠΌΠΊΠ€+8,0 ΠΌΠΊΠ€CP=14,0 ΠΌΠΊΠ€. CP=C1+C2+C3=1,0 ΠΌΠΊΠ€+5,0 ΠΌΠΊΠ€+8,0 ΠΌΠΊΠ€CP=14,0 ΠΌΠΊΠ€.

    Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

    ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСти кондСнсаторов эквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ всСгда большС, Ρ‡Π΅ΠΌ любая ΠΈΠ· ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… СмкостСй Π² сСти.

    Π‘Π΅Ρ‚ΠΈ кондСнсаторов ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… соСдинСний, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 8.13. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Ρ‡ΠΈΡΡ‚ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΉ, ΠΌΡ‹ ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ„ΠΈΡ†ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌ части, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ содСрТат Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ соСдинСния, ΠΈ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ ΠΈΡ… эквивалСнтныС Смкости. ΠœΡ‹ повторяСм этот процСсс, ΠΏΠΎΠΊΠ° Π½Π΅ смоТСм ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ всСй сСти. Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ этот процСсс.

    Рисунок 8.13 Π°) Π­Ρ‚Π° схСма содСрТит ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС кондСнсаторов. (Π±) C1C1 ΠΈ C2C2 соСдинСны ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ; ΠΈΡ… эквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ CS.CS. (c) ЭквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ CSCS ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ C3.C3. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, эквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ всСй сСти прСдставляСт собой сумму CSCS ΠΈ C3.C3.

    ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 8,6

    ЭквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ сСти

    НайдитС ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ кондСнсаторов, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° рис. 8.13. ΠŸΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Смкости извСстны с Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π΄ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠ² послС запятой (C1=1,000 ΠΌΠΊΠ€, C2=5,000 ΠΌΠΊΠ€, (C1=1,000 ΠΌΠΊΠ€, C2=5,000 ΠΌΠΊΠ€, C3=8,000 ΠΌΠΊΠ€).C3=8,000 ΠΌΠΊΠ€). ΠžΠΊΡ€ΡƒΠ³Π»ΠΈΡ‚Π΅ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ Π΄ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠ² послС запятой.

    БтратСгия

    Π‘Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° ΠΌΡ‹ опрСдСляСм, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅ кондСнсаторы ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π° ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ C1C1 ΠΈ C2C2 Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ. Π˜Ρ… комбинация, обозначСнная CS,CS, ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Π° C3.C3.

    РСшСниС

    ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ C1 ΠΈ C2, C1 ΠΈ C2 Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈΡ… эквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ CSCS получаСтся с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ уравнСния 8. 7:

    1CS=1C1+1C2=11,000 ΠΌΠΊΠ€+15,000 ΠΌΠΊΠ€=1,200 ΠΌΠΊΠ€β‡’CS=0,833 ΠΌΠΊΠ€.1CS=1C1+1C2=11,000 ΠΌΠΊΠ€+15,000 ΠΌΠΊΠ€=1,200 ΠΌΠΊΠ€β‡’CS=0,833 ΠΌΠΊΠ€.

    Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ CSCS ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ с Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ΠΉ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ C3C3, поэтому ΠΌΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 8.8, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ C всСй сСти:

    C=CS+C3=0,833 ΠΌΠΊΠ€+8,000 ΠΌΠΊΠ€=8,833 ΠΌΠΊΠ€. =CS+C3=0,833 ΠΌΠΊΠ€+8,000 ΠΌΠΊΠ€=8,833 ΠΌΠΊΠ€.

    ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 8,7

    Π‘Π΅Ρ‚ΡŒ кондСнсаторов

    ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅ Ρ‡ΠΈΡΡ‚ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ C ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ кондСнсаторов, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° рисункС 8.14, ΠΏΡ€ΠΈ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… значСниях Смкости: C1=12,0 ΠΌΠΊΠ€, C2=2,0 ΠΌΠΊΠ€, C1=12,0 ΠΌΠΊΠ€, C2=2,0 ΠΌΠΊΠ€ ΠΈ C3=4,0 ΠΌΠΊΠ€3=4,0 ΠΌΠΊΠ€. Когда Π½Π° ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ сохраняСтся Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² 12,0 Π’, Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ заряд ΠΈ напряТСниС Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ кондСнсаторС.

    Рисунок 8.14 Π°) ΠšΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΡ кондСнсаторов. (b) ЭквивалСнтная комбинация ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… кондСнсаторов.

    БтратСгия

    Π‘Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° ΠΌΡ‹ вычисляСм Ρ‡ΠΈΡΡ‚ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ C23C23 ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ соСдинСния C2C2 ΠΈ C3C3. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° C β€” чистая Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ соСдинСния C1C1 ΠΈ C23C23. ΠœΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ C=Q/VC=Q/V, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ заряды Q1Q1, Q2Q2 ΠΈ Q3Q3, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ напряТСния V1V1, V2V2 ΠΈ V3V3 Π½Π° кондСнсаторах 1, 2 ΠΈ 3 соотвСтствСнно.

    Раствор

    ЭквивалСнтная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ для C2C2 ΠΈ C3C3 Ρ€Π°Π²Π½Π°

    C23=C2+C3=2,0 ΠΌΠΊΠ€+4,0 ΠΌΠΊΠ€=6,0 ΠΌΠΊΠ€.C23=C2+C3=2,0 ΠΌΠΊΠ€+4,0 ΠΌΠΊΠ€=6,0 ΠΌΠΊΠ€.

    Вся комбинация ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… кондСнсаторов эквивалСнтна Π΄Π²ΡƒΠΌ кондСнсаторам, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ,

    1C=112,0 ΠΌΠΊΠ€+16,0 ΠΌΠΊΠ€=14,0 ΠΌΠΊΠ€β‡’C=4,0 ΠΌΠΊΠ€.1C=112,0 ΠΌΠΊΠ€+16,0 ΠΌΠΊΠ€=14,0 ΠΌΠΊΠ€β‡’C=4,0 ΠΌΠΊΠ€.

    Рассмотрим ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… кондСнсаторов Π½Π° рис. 8.14(b). ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ кондСнсаторы соСдинСны ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд Q1=Q23Q1=Q23. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, кондСнсаторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² 12,0 Π’, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Q112,0 ΠΌΠΊΠ€+Q16,0 ΠΌΠΊΠ€β‡’Q1=48,0 мкКл.

    Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° кондСнсаторС 1 Ρ€Π°Π²Π½Π°

    V1=Q1C1=48,0 ΠΌΠΊC12,0 ΠΌΠΊΠ€=4,0 Π’.

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ

Π’Π°Ρˆ адрСс email Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½. ΠžΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ поля ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ *