|
|
|
| Строка 1: |
Строка 1: |
| | '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]>>[[Физика 10 класс|Физика 10 класс]]>>Физика: Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов''' | | '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]>>[[Физика 10 класс|Физика 10 класс]]>>Физика: Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов''' |
| | | | |
| | + | <br> |
| | | | |
| | + | <metakeywords>Физика, 10 класс, Энергия заряженного, конденсатора, Применение конденсаторов</metakeywords> |
| | | | |
| - | <metakeywords>Физика, 10 класс, Энергия заряженного, конденсатора, Применение конденсаторов</metakeywords> | + | Как и любая система заряженных тел, конденсатор обладает энергией. Вычислить энергию заряженного плоского конденсатора с однородным полем внутри него несложно.<br> '''Энергия заряженного конденсатора.''' Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. Согласно закону сохранения энергии эта работа равна энергии конденсатора. В том, что заряженный конденсатор обладает энергией, можно убедиться, если разрядить его через цепь, содержащую лампу накаливания, рассчитанную на напряжение в несколько вольт (''рис.14.37''). При разрядке конденсатора лампа вспыхивает. Энергия конденсатора превращается в тепло и энергию света.<br>[[Image:a14.37.jpg|center]] Выведем формулу для энергии плоского конденсатора. <br> Напряженность поля, созданного зарядом одной из пластин, равна ''Е/2'', где ''Е'' -напряженность поля в конденсаторе. В однородном поле одной пластины находится заряд ''q'', распределенный по поверхности другой пластины (''рис.14.38''). Согласно формуле (14.14) для потенциальной энергии заряда в однородном поле энергия конденсатора равна:<br>[[Image:a101-1.jpg|center]][[Image:a14.38.jpg|center]]где ''q'' - заряд конденсатора, а ''d'' - расстояние между пластинами.<br> Так как ''Ed=U'', где ''U'' - разность потенциалов между обкладками конденсатора, то его энергия равна: |
| | | | |
| | + | [[Image:a101-2.jpg|center]] Эта энергия равна работе, которую совершит электрическое поле при сближении пластин вплотную.<br> Заменив в формуле (14.25) разность потенциалов или заряд с помощью выражения (14.22) для электроемкости конденсатора, получим:<br>[[Image:a101-3.jpg|center]] Можно доказать, что эти формулы справедливы для любого конденсатора, а не только для плоского.<br> '''Энергия электрического поля. '''Согласно теории близкодействия вся энергия взаимодействия заряженных тел сконцентрирована в электрическом поле этих тел. Значит, энергия может быть выражена через основную характеристику поля - напряженность.<br> Так как напряженность электрического поля прямо пропорциональна разности потенциалов (''U=Ed'', то согласно формуле [[Image:a101-4.jpg]] энергия конденсатора прямопропорциональна квадрату напряженности электрического поля внутри него: [[Image:a101-5.jpg]].<br> '''Применение конденсаторов'''. Зависимость электроемкости конденсатора от расстояния между его пластинами используется при создании одного из типов клавиатур компьютера. На тыльной стороне каждой клавиши располагается одна пластина конденсатора, а на плате, расположенной под клавишами, - другая. Нажатие клавиши изменяет емкость конденсатора. Электронная схема, подключенная к этому конденсатору, преобразует сигнал в соответствующий код, передаваемый в компьютер.<br> Энергия конденсатора обычно не очень велика - не более сотен джоулей. К тому же она не сохраняется долго из-за неизбежной утечки заряда. Поэтому заряженные конденсаторы не могут заменить, например, аккумуляторы в качестве источников электрической энергии.<br> Но это совсем не означает, что конденсаторы как накопители энергии не получили практического применения. Они имеют одно важное свойство: конденсаторы могут накапливать энергию более или менее длительное время, а при разрядке через цепь с малым сопротивлением они отдают энергию почти мгновенно. Именно это свойство широко используют на практике.<br> Лампа-вспышка, применяемая в фотографии, питается электрическим током разряда конденсатора, заряжаемого предварительно специальной батареей. Возбуждение квантовых источников света - лазеров осуществляется с помощью газоразрядной трубки, вспышка которой происходит при разрядке батареи конденсаторов большой электроем¬кости.<br> Однако основное применение конденсаторы находят в радиотехнике.<br> Энергия конденсатора пропорциональна его электроемкости и квадрату напряжения между пластинами. Вся эта энергия сосредоточена в электрическом поле. Энергия поля пропорциональна квадрату напряженности поля.<br><br><br> ???<br> 1. Чему равна энергия заряженного конденсатора?<br> 2. Перечислите основные применения конденсаторов.<br> |
| | | | |
| | | | |
| - | ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' | + | ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' |
| | | | |
| - | <br> <sub>Скачать календарно-тематическое планирование [[Физика_и_астрономия|по физике]], ответы на тесты, задания и ответы школьнику, книги и учебники, курсы учителю [[Физика_10_класс|по физике для 10 класса]]</sub> | + | <br> <sub>Скачать календарно-тематическое планирование [[Физика и астрономия|по физике]], ответы на тесты, задания и ответы школьнику, книги и учебники, курсы учителю [[Физика 10 класс|по физике для 10 класса]]</sub> |
| | | | |
| | '''<u>Содержание урока</u>''' | | '''<u>Содержание урока</u>''' |
Версия 11:08, 28 августа 2010
Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 10 класс>>Физика: Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов
Как и любая система заряженных тел, конденсатор обладает энергией. Вычислить энергию заряженного плоского конденсатора с однородным полем внутри него несложно.
Энергия заряженного конденсатора. Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. Согласно закону сохранения энергии эта работа равна энергии конденсатора. В том, что заряженный конденсатор обладает энергией, можно убедиться, если разрядить его через цепь, содержащую лампу накаливания, рассчитанную на напряжение в несколько вольт (рис.14.37). При разрядке конденсатора лампа вспыхивает. Энергия конденсатора превращается в тепло и энергию света.
Выведем формулу для энергии плоского конденсатора.
Напряженность поля, созданного зарядом одной из пластин, равна Е/2, где Е -напряженность поля в конденсаторе. В однородном поле одной пластины находится заряд q, распределенный по поверхности другой пластины (рис.14.38). Согласно формуле (14.14) для потенциальной энергии заряда в однородном поле энергия конденсатора равна:
где q - заряд конденсатора, а d - расстояние между пластинами.
Так как Ed=U, где U - разность потенциалов между обкладками конденсатора, то его энергия равна:
Эта энергия равна работе, которую совершит электрическое поле при сближении пластин вплотную.
Заменив в формуле (14.25) разность потенциалов или заряд с помощью выражения (14.22) для электроемкости конденсатора, получим:
Можно доказать, что эти формулы справедливы для любого конденсатора, а не только для плоского.
Энергия электрического поля. Согласно теории близкодействия вся энергия взаимодействия заряженных тел сконцентрирована в электрическом поле этих тел. Значит, энергия может быть выражена через основную характеристику поля - напряженность.
Так как напряженность электрического поля прямо пропорциональна разности потенциалов (U=Ed, то согласно формуле  энергия конденсатора прямопропорциональна квадрату напряженности электрического поля внутри него:  .
Применение конденсаторов. Зависимость электроемкости конденсатора от расстояния между его пластинами используется при создании одного из типов клавиатур компьютера. На тыльной стороне каждой клавиши располагается одна пластина конденсатора, а на плате, расположенной под клавишами, - другая. Нажатие клавиши изменяет емкость конденсатора. Электронная схема, подключенная к этому конденсатору, преобразует сигнал в соответствующий код, передаваемый в компьютер.
Энергия конденсатора обычно не очень велика - не более сотен джоулей. К тому же она не сохраняется долго из-за неизбежной утечки заряда. Поэтому заряженные конденсаторы не могут заменить, например, аккумуляторы в качестве источников электрической энергии.
Но это совсем не означает, что конденсаторы как накопители энергии не получили практического применения. Они имеют одно важное свойство: конденсаторы могут накапливать энергию более или менее длительное время, а при разрядке через цепь с малым сопротивлением они отдают энергию почти мгновенно. Именно это свойство широко используют на практике.
Лампа-вспышка, применяемая в фотографии, питается электрическим током разряда конденсатора, заряжаемого предварительно специальной батареей. Возбуждение квантовых источников света - лазеров осуществляется с помощью газоразрядной трубки, вспышка которой происходит при разрядке батареи конденсаторов большой электроем¬кости.
Однако основное применение конденсаторы находят в радиотехнике.
Энергия конденсатора пропорциональна его электроемкости и квадрату напряжения между пластинами. Вся эта энергия сосредоточена в электрическом поле. Энергия поля пропорциональна квадрату напряженности поля.
???
1. Чему равна энергия заряженного конденсатора?
2. Перечислите основные применения конденсаторов.
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс
Скачать календарно-тематическое планирование по физике, ответы на тесты, задания и ответы школьнику, книги и учебники, курсы учителю по физике для 10 класса
Содержание урока
 конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|
энергия конденсатора прямопропорциональна квадрату напряженности электрического поля внутри него: 
.
