Prezentarea energiei unui condensator încărcat aplicarea condensatoarelor. Deschideți lecția „condensatori”

slide 4

Obiectivele lecției:

• Învățați să determinați energia unui condensator încărcat.
• Dezvoltați capacitatea de a aplica legile fizice în rezolvarea problemelor.
• Aflați semnificația practică a condensatorului.

slide 5

Condensatoare.

Un condensator este format din doi conductori separați de un strat dielectric, a cărui grosime este mică în comparație cu dimensiunile conductorilor.

Capacitatea unui condensator plat este determinată de formula:

slide 6

Energia unui condensator încărcat.

E - q + q

Energia unui condensator pentru energia potențială a unei sarcini într-un câmp uniform este:

Slide 7

Aplicarea condensatoarelor

Tipuri de condensatoare:

Aer,

Hârtie,

Mica,

Electrostatic.

Scop:

• Acumulează pentru un timp scurt sarcină sau energie pentru o schimbare rapidă a potențialului.
• Nu treceți curent continuu.
• În inginerie radio - un circuit oscilator, un redresor.
• Aplicație în fotografie.

Slide 8

Consolidare.

Material teoretic privind întrebările:

• Pentru ce sunt condensatoarele?
• Cum este aranjat un condensator?
• De ce spațiul dintre plăcile unui condensator este umplut cu dielectrici?
• Care este energia unui condensator încărcat?

Slide 9

Rezolvarea problemelor:

1. Care este capacitatea condensatorului. Dacă a primit o taxă de 6 . 10-5 C, de la o sursă de 120 V.

Cel mai simplu condensator plat este format din două plăci paralele identice (numite plăci) situate la o distanță mică una de cealaltă și separate printr-un strat dielectric. Plăcilor de la sursa de alimentare se aplică încărcături de același modul, dar cu semn opus. Astfel, între plăci apare o diferență de potențial. Întregul câmp electric este concentrat în interiorul condensatorului și este uniform.

Caracteristica principală a unui condensator este capacitatea electrică (capacitatea), care este notă cu litera C. Capacitatea electrică este o mărime fizică care caracterizează capacitatea a doi conductori de a acumula incarcare electrica. Unitatea SI a capacității electrice este numită după marele om de știință Michael Faraday și se numește farad. Un farad este o valoare foarte mare, prin urmare, în practică, se folosesc microfarazii, nF, pF.

Capacitatea a doi conductori este raportul dintre sarcina conductorului și diferența de potențial dintre ele. Capacitatea electrică nu depinde nici de sarcina transmisă conductorilor, nici de diferența de potențial dintre aceștia. Capacitatea unui condensator este determinată de dimensiunile geometrice ale conductorilor, de forma, locația și, bineînțeles, de constanta dielectrică a mediului. Capacitatea a doi conductori este raportul dintre sarcina conductorului și diferența de potențial dintre ele. Capacitatea electrică nu depinde nici de sarcina transmisă conductorilor, nici de diferența de potențial dintre aceștia. Capacitatea unui condensator este determinată de dimensiunile geometrice ale conductorilor, de forma, locația și, bineînțeles, de constanta dielectrică a mediului.

Pentru a încărca un condensator, trebuie să se lucreze pentru a separa sarcinile pozitive și negative. Conform legii conservării energiei, acest lucru este egal cu energia condensatorului.Pentru a încărca condensatorul, trebuie să se lucreze pentru a separa sarcinile pozitive și negative. Conform legii conservării energiei, acest lucru este egal cu energia condensatorului

Domeniul de aplicare: 1) inginerie radio și inginerie electrică 1) inginerie radio și inginerie electrică 2) în fotografie, binecunoscutul blitz. 2) în tehnologia fotografică, binecunoscutul blitz. 3) în tehnologia laser. 3) în tehnologia laser. 4) în elementele memoriei computerului și computerul tău preferat. La urma urmei, există condensatori sub capacele numerelor și simbolurilor tastaturii computerului. 4) în elementele memoriei computerului și computerul tău preferat. La urma urmei, există condensatori sub capacele numerelor și simbolurilor tastaturii computerului. 5) condensatorul și-a găsit aplicație în măsurarea umidității aerului și a lemnului, 5) condensatorul și-a găsit aplicație în măsurarea umidității aerului și a lemnului, 6) într-un sistem de protecție la scurtcircuit. 6) în sistemul de protecție la scurtcircuit.

Astăzi avem o lecție neobișnuită. Avem musafiri. Să le salutăm. Te rog așează-te.

Fiecare dintre voi are un card de lecție pe birou. Semnează-ți numele pe el. După finalizarea fiecărei sarcini, veți nota numărul de puncte pentru finalizarea sarcinii din ea. La sfârșitul lecției, vom calcula numărul total de puncte și vom acorda nota corespunzătoare.

Verificarea materialului studiat.

Dictarea fizică.

(după finalizare - verificare reciprocă).

1 opțiune.

1). Un conductor este o substanță în care... (încărcăturile libere se pot deplasa în volum).

2). Semiconductorii includ... (minerale, oxizi, sulfuri, germaniu, siliciu, seleniu, grăsimi, saramură, sânge, carbon).

3). Capacitatea electrică a unui conductor solitar este calculată prin formula .... (C \u003d Q / φ).

4) ε 0 este ... (constantă electrică și este egală cu 8,85 * 10 -12 C 2 / N * m 2).

5) Capacitatea electrică se măsoară în ... (faradi).

6) Capacitatea electrică a sferei depinde ... (de rază).

7) Ce trei grupuri împart toate substanțele... (conductor, semiconductor, dielectric).

Opțiunea 2.

1) Un semiconductor este o substanță în care ... (numărul de încărcări gratuite depinde de conditii externe).

2) Conductorii includ ... (metale. Soluții de săruri, alcaline, acizi, aer umed, plasmă, corp uman).

3) Capacitatea electrică a unei mingi solitare se calculează prin formula ... (C = 4π ε 0 ε R).

4) ε este ... (constanta dielectrică a mediului)

5) Sarcina se măsoară în ... (coulombs).

6) Capacitatea electrică a sferei nu depinde de ... (sarcina de pe suprafața ei).

7) Dielectricii includ ... (gaze, apă distilată, benzen, uleiuri, sticlă, porțelan, mica, lemn și altele).

Învățarea de materiale noi.

(în timpul revizuirii, se completează un rezumat justificativ).

Un dispozitiv numit condensator este folosit pentru a stoca sarcini electrice.

Ce este un condensator? În ce constă?

Contur de bază.

Un condensator este ... (un sistem de doi conductori despărțiți de un strat dielectric, a cărui grosime este mică în comparație cu dimensiunile conductorului).

Conductorii sunt... (plăci condensatoare).

Capabil să acumuleze o sarcină mare.

Simbol:

Câmp electric în interiorul unui condensator.

Pentru a încărca .... (atașați plăcile acestuia la polii sursei de curent).

Tipuri de condensatoare: aer, mica, ceramica, hartie, electrolitic,...

(afișare tabel: Tipuri de condensatoare).

Mesaj: primul condensator.

Caracteristica principală este capacitatea electrică.

Capacitatea electrică este .. (o mărime fizică care caracterizează capacitatea a doi conductori de a acumula o sarcină electrică).

Afișați animație pe computer: „Capacitatea condensatorului și utilizarea acestuia”.

C = q / φ; C = ε 0 S/d.

Unitate de măsură: Farad (F).

Aplicație:

inginerie radio;

blițul camerei;

tastatura;

Energia condensatorului.

(Animație: „Construcția și energia unui condensator”).

Tipuri de conexiuni din diagramă:

C \u003d C 1 + C 2 + ... ... ..

1 / C \u003d 1 / C 1 + 1 / C 2 + ....

Defecte:

Energia nu durează mult.

Se descarcă rapid.

Este necesară reîncărcarea constantă.

1. Rezolvarea problemelor.

Condensatorul are o capacitate electrică C = 5pF. Ce sarcină a fost pe fiecare dintre plăcile sale, dacă diferența de potențial dintre ele este U = 100 V.

Sarcina q \u003d 6 * 10 -4 C pe plăcile unui condensator plat creează o diferență de potențial între plăcile de 200 V. Determinați capacitatea condensatorului. (Kasyanov: Fizica -10, p. 403, sarcina nr. 1).

Calculați energia câmpului electrostatic al unui condensator de 0,1 μF încărcat la o diferență de potențial de 200V. (Kasyanov: Fizica - 10, p. 406, sarcina nr. 1).

Găsiți capacitatea electrică a unui condensator plat, dacă aria fiecăreia dintre plăcile sale este de 1m 2, distanța dintre plăci este de 1,5 mm. Dielectricul este mica (ε = 6).

Muncă independentă.

(după finalizare, se verifică între ei)

1 opțiune.

1. Care este capacitatea unui condensator dacă, când este încărcat la o tensiune de 1,4 kV, primește o sarcină de 28 nC?

2. Calculați energia condensatorului motorului de pornire în momentul descărcării sale complete, dacă se știe că tensiunea de pe plăci este de 300 V, iar capacitatea condensatorului este de 0,25 μF.

Opțiunea 2.

1. Aflați capacitatea unui condensator de aer încărcat la o diferență de potențial de 200 V. Aria fiecărei plăci este de 0,25 m 2, distanța dintre ele este de 1 mm. (ε = 1).

2. Condensatorul spune 4 uF, 100 V. Care este energia maximă pe care o poate avea.

Rezumând lecția. Notare.

Ce ai invatat? Ce ai invatat?

Repetați conceptele de bază (condensator, plăci, capacitate, energie, aplicație).

Teme pentru acasă.

Învață linia de bază.

Rezolvă o problemă.

Sarcină: Aria fiecăreia dintre plăcile unui condensator plat este de 200 cm 2 , iar distanța dintre ele este de 1 cm.Care este energia câmpului dacă intensitatea câmpului este de 500 kV/m?