Электрическая емкость. Конденсатор. Способы изменения электрической емкости конденсаторов. Параллельное и последовательное соединения конденсаторов.
Электрическая емкость. Конденсатор. Способы изменения электрической емкости конденсаторов. Параллельное и последовательное соединения конденсаторов. - раздел Электротехника, Электрические заряды. Строение атома. Энергетические уровни и энергетические зоны. Положительные и отрицательные ионы Проводники Различной Формы И Различного Размера, Заряженные Одинаковым Количе...
Проводники различной формы и различного размера, заряженные одинаковым количеством электричества, приобретают различные потенциалы. Это является следствием того, что такие проводники обладают различной электроемкостью. При одной и той же форме большую емкость будут иметь тела больших размеров. Так, например, емкость шара прямо пропорциональна его емкости.
Емкость тел зависит от близости окружающих предметов и их физических свойств. При приближении к проводнику другого проводника его емкость увеличивается.
В международной системе единиц за единицу емкости принята емкость такого проводника, потенциал которого при увеличении заряда на 1 кулон повышается на 1 вольт. Эта единица называется фарадой (Ф).
1фарад=1кулон/1вольт.
Это очень большая величина. На практике применяются меньшие единицы: микрофарада (мкФ), равная 10^-6Ф и пикофарада (пФ), равная 10^-12 Ф.
Два проводника, изолированные один от другого и помещенные в непосредственной близости, образуют конденсатор. Емкость конденсатора зависит от площади поверхности проводников, которые выполняются в виде пластин. Для увеличения емкости увеличивают число пластин, соединяя их вместе с одной стороны (рис 1 а)
Пластины называют обкладками конденсатора. Они могут быть самых различных форм.
Емкость конденсатора С численно равна заряду, который ему надо сообщить, чтобы разность потенциалов между его обкладками равнялась 1 вольту:
C=q/(2-1)=q/U (1.3)
Электрическое поле конденсатора сосредоточено между обкладками и поэтому окружающие конденсатор тела практически не влияют на его емкость.
При введении между обкладками конденсатора диэлектрика его емкость увеличивается. Степень увеличения емкости зависит от типа диэлектрика, т.е. от его диэлектрической проницаемости:
=C/C0,
где, C0 - емкость конденсатора с воздушным диэлектриком; С - емкость того же конденсатора с твердым или жидким диэлектриком.
Емкость конденсатора зависит также от расстояния d между его обкладками. Формула для определения емкости плоского конденсатора с двумя пластинами, учитывающая все выше перечисленные факторы, имеет вид:
C=S/(4d)*1/(9e11) (Ф) (1.4)
Здесь S - площадь одной из пластин, см^2, d- расстояние между пластинами (толщина диэлектрика) , см, - диэлектрическая проницаемость.
Для увеличения площади обкладок последние выполняются в виде двух полосок фольги, свернутых в рулон и изолированных друг от друга бумажной лентой. При этом увеличиваются габариты конденсатора.
Уменьшение расстояния между обкладками конденсатора с целью увеличения его емкости наиболее эффективным сказывается в электролитических (оксидных) конденсаторах, в которых в качестве диэлектрика используется тонкая пленка окисла аммония. Однако уменьшение d уменьшает электрическую прочность конденсатора (т.е. из-за избежания электрического пробоя, выводящего конденсатор из строя) снижается его рабочее напряжение.
Наиболее эффективным способом увеличения емкости конденсаторов является применение в них диэлектриков с большим значением диэлектрической постоянной (например керамический).
Для увеличения емкости конденсаторы соединяю параллельно (рис1 б). При этом общая емкость полученной батареи равна суме емкостей всех входящих в нее конденсаторов: Спар=С1+С2+С3. При последовательном соединении конденсаторов общая емкость Спосл оказывается меньше наименьшей емкости входящих в батарею конденсаторов и может быть определено по формуле:
При внесении в германий или кремний пятивалентных элементов фосфора Р мышьяка As сурьмы Sb и др четыре валентных электрона примесных атомов... Появление свободных электронов не сопровождается разрушением ковалентных... Подвижные носители заряда преобладающие в ПП наз основными Т о в ПП n типа основными подвижными носителями заряда...
Закон Ома для участка и полной электрической цепи.
Как было отмечено в п. 1.5.1. сила тока в цепи при неизменном значении э.д.с. источника питания зависит от сопротивления этой цепи. Эта зависимость была установлена немецким ученым Георгом Омом в 1
Законы Кирхгофа.
Первый закон Кирхгофа гласит, что сумма всех токов, протекающих через узел, равна нулю. Согласно этому закону применительно к узлу А (рис 1 а) можно записать:
I1+I2-I
Работа и мощность электрического тока.
Работа электрического тока определяется формулой: A=U*I*t (1.11)
Работу, совершаемую в единицу времени называют мощностью:
P=A/t=U*I (1.12)
Если напряжение U измеряется в
Прямое включение ЭДП
Прямым называется такое включение ЭДП, при котором к нему
подключается источник внешнего напряжения Uпр плюсом к p-области и минусом к n-области (рис. 2.7,а). Напряжённость электрического
Влияние температуры на статические характеристики БТ.
С увеличением температуры увеличивается количество генерируемых в p- и n- областях пар электрон-дырка. Это приводит к увеличению в этих областях не основных носителей заряда и пропорциональным сниж
Диоды, резисторы и конденсаторы полупроводниковых ИМС.
Диоды биполярных проводниковых ИМС, как правило, представляют собой транзисторы в диодном включении (рис.6.3).
В качестве резисторов в полупроводниковых ИМС применяются базовые слои транзи
Фоторезисторы
Фоторезистором называют полупроводниковый фотоэлектрический прибор с внутренним фотоэффектом, в котором используется явление фотопроводимости, т е изменение электрической проводимости полупроводник
Фотоприемники
Фотоприемники - это оптоэлектронные приборы, предназначенные для преобразования энергии- оптического излучения в электрическую энергию Функции фотоприемников могут выполнять фоторезисторы, фотодиод
Фототранзисторы
Фототранзистором называют полупроводниковый управляемый оптическим излучением прибор с двумя взаимодействующими p-n-переходами (рис. 7.6)
Фототранзисторы, как и обычные транзисторы, могут
Светодиод
Одним из наиболее распространенных источников оптического излучения является светодиод- полупроводниковый прибор с одним или несколькими электрическими переходами, преобразующий электрическую энерг
Оптопары
Оптопара (оптрон) -оптоэлектрический п/п прибор, содержащий излучающий и принимающи элементы, оптически и конструктивно связанные друг с другом. В качестве излучателя обычно используются СИД, а в к
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
2-
=C/C0,
d)*1/(9e11) (Ф) (1.4)
Новости и инфо для студентов