ТОП 10:

Работа электрического поля по перемещению заряда



(4.22)

 

Работа может быть представлена как разность значений потенциальных энергий заряда q в точках 1, 2

 

. (4.23)

 

Потенциальная энергия заряда q в поле заряда Q определяется по следующей формуле

. (4.24)

 

Потенциал численно равен потенциальной энергии, которой обладает в данной точке единичный заряд.

 

. (4.25)

 

Потенциал поля точечного заряда Q, находящегося в точке на расстоянии r от него, равен

 

. (4.26)

 

Если поле образовано несколькими точечными зарядами, то потенциал результирующего поля

 

, (4.27)

 

где - потенциал поля, создаваемого отдельным зарядом.

Связь потенциала φ с напряженностью электрического поля:

 

(4.28)

 

Работа сил поля над зарядом может быть представлена через разность потенциалов

 

, (4.29)

 

где U – разность потенциалов между двумя точками электрического поля.

Между зарядом и потенциалом проводника существует определенная взаимосвязь. Коэффициент пропорциональности между ними носит название электроемкости. Электроемкость проводника численно равна величине заряда, который нужно сообщить данному проводнику для увеличения его потенциала на единицу:

 

. (4.30)

 

Емкость С шара радиусом R

 

С = 4pe0R. (4.31)

 

Емкость плоского конденсатора С равна

 

С = , (4.32)

 

где d – расстояние между обкладками конденсатора, S – площадь обкладок конденсатора.

Если диэлектриком является не вакуум, а вещество с диэлектрической проницаемостью , заполняющее все пространство, где имеется электрическое поле (пространство между обкладками), то емкость конденсатора

 

. (4.33)

 

 
 

С целью увеличения ёмкости или рабочего напряжения очень часто конденсаторы собирают в батареи по несколько штук. Различают два простейших способов соединения: параллельное, когда все обкладки одной полярности соединяют вместе, и последовательное, когда вместе соединяют обкладки разных полярностей соседних конденсаторов (рис.4.4.).

 

При параллельном соединении каждый из конденсаторов независимо подключен к клеммам, поэтому напряжение на батарее равно напряжению на каждом (рис.4.4., а). Заряд батареи складывается из зарядов вместе соединенных пластин . Следовательно, общая емкость параллельно соединенных конденсаторов:

. (4.34)

В частном случае, когда емкости всех параллельно соединенных конденсаторов равны, общая емкость .

для последовательного соединения (рис.4.4., б) заряды на всех конденсаторах одинаковы, а напряжения складываются:

, ,

. (4.35)

В частности, для двух последовательно соединенных конденсаторов общая электроемкость , а для одинаковых конденсаторов .







Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.235.239.156 (0.007 с.)