| CATEGORII DOCUMENTE |
| Aeronautica | Comunicatii | Electronica electricitate | Merceologie | Tehnica mecanica |
Capacitatea electrica . Condensatorii
Una din primele utilizari ale conductorilor in electrostatica a fost depozitarea ei pe a sarcinii electrice.Conductorul poate fi incarcat,de exemplu, prin legarea lui la o baterie electrica.In asemenea aplicatii, prima intrebare este: care este "capacitatea" conductorului de a inmagazina sarcina electrica? Aceasta intrebare nu este cu nimic mai speciala decat intrebarea: care este capacitatea unui butoi, in care dorim sa depozitam un lichid oarecare? Dispozitivele care sunt capabile sa depoziteze (inmagazineze) sarcina electrica se numesc condensatori, iar capacitatea lor de a depozita sarcina electrica se evalueaza cantitativ prin marimea fizica numita capacitate electrica. La drept vorbind, doar doua sisteme de conductori sunt de interes, in clitate de condensatori: un singur conductor izolat si sistemul de doi conductori incarcati cu sarcini egale, insa de semn opus.
Pentru un conductor izolat suma se reduce la un singur termen: =pQ
In acest caz, sarcina conductorului este
proportionala totdeauna cu potentialul sau.Coeficientul de
capacitate sau capacitatea conductorului este:C=
=
si este o
proprietate a conductorului, depinzand numai de geometria lui.Pentru
conductorul sferic de raza r,izolat,capacitatea C=
=4
r este proportionala cu raza sferei.Unitatea de
masura a caoacitatii electrice este colomb/volt si
se numeste farad.Faradul se
noteaza cu litera F.Un conductor are capacitatea electrica de
1F,daca incarcandu-l cu sarcina 1C,potentialul sau devine
egal cu 1V.Deci 1F=1C/1V.Rezulta ca raza conductorului sferic, cu
capacitatea de 1F,este r=1/
4
=3*109m,ceea ce este de 
1500 mai mare decat raza Pamantului.Este evident ca
faradul este o unitate mult prea mare pentru aplicatii practice.De aceea
in practica se folosesc unitati submultipli ai faradului
dupa cum urmeaza:
1
microfarad=1
F=10-6F
1 nanofarad=1nF=10-9F
1 picofarad=1pF=10-12F
c=
Aceasta marime fizica o numim capacitate electrica a unui sistem format din doi conductori.Capacitatea electrica a sistemului format din doi conductori depinde de geometria sistemului(forma corpurilor si geometria lor relativa).Pentru exemplificarea celor spuse mai sus,analizam concret trei tipuri de condensatori mai importanti.
Condensatorul sferic,format dintr-o sfera conductoare cu raza a,inconjurat de un strat sferic
conductor concentric cu ea.Raza interioara si exterioara ale
stratului sferic sunt respectiv,b si c.Sa presupunem la inceput
ca Q1=0 si Q2
0 astfel ca avem:
1=p*Q2 si 
2=
C=
=
intrucat in interiorul
cavitatii reprezentate de stratul sferic nu exista sarcina
electrica,potentialul celor doi conductori este este egal adica:
=
tiune plana in condensatorul sferic-calculul capacitatii electrice
Remarcam insa ca in cazurile simple ajungem la acelasi
rezultat pe o cale mai directa.Daca diferenta de potential
dintre cei doi conductori se calculeaza usor,atunci
capacitatea se obtine direct din formula C=
.Calculul diferentei de potential este posibil
totdeauna cand se cunoaste expresia campului electric dintre cei doi
conductori. De exemplu,in cazul condensatorului
sferic, diferenta de potential se calculeaza :
Condensatorul cilindric.Fie cilindrul conductor plin,cu raza r1,si lungimea L,incarcat cu sarcina electrica neta Q, introdus in interiorul cilindrului conductor cu raza interioara r2 si aceeasi lungime. Campul electric din spatiul dintre cei doi cilindri este creat numai de cilindrul interior si este orientat radial,spre exteriorul acestuia.
Condensator cilindric-calculul capacitatii
electrice L r1 r2 E
E=
Difernta de potential dintre cei doi cilindri este :
Expresia capacitatii condensatorului sferic este: C=
Condensatorul plan.Cel mai simplu condensator este
format din doua placi conductoare plan paralele,cu
aria A fiecare situate la distanta d una de cealalta. Incarcand
placa superioara a condensatorului cu sarcina +Q si legand-o pe cea
inferioara la pamant,aceasta se incarca cu sarcina -Q.Daca
distanta ,d, dintre placile condensatorului este mult mai mica
decat dimensiunile liniare ale placilor,atunci campul electric ce ia
nastere intre placi se poate considera omogen,neglijandu-se efectele
de distorsionare a campului ce apar la marginile condensatorului.Intensitatea
campului electric intre placile condensatorului are expresia E=
Fie p1 un punct pe placa legata la pamant si p2 un punct pe placa superioara.
-Q
|
|
|
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 2011
Importanta: 
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved
