 |
Лекция 41. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов
|
|
|
|
Цель занятия: ознакомить студентов со свойствами батареи конденсаторов
Тип занятия: комбинированный занятие.
ПЛАН ЗАНЯТИЯ
| Демонстрации | Электроемкость плоского конденсатора. |
| Изучение нового материала | 1. Как вычислить электроемкость батареи конденсаторов? 2. Для чего нужны конденсаторы? |
ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
1. Как вычислить электроемкость батареи конденсаторов?
Рассмотрим батарею, состоящую из трех конденсаторов емкостями C1, C2, C3 соответственно.
В случае параллельного соединения конденсаторов, положительно заряженные обкладки всех конденсаторов соединяют в один узел, а отрицательно заряженные - в другой. В этом случае общий заряд q батареи конденсаторов равна:
Соединены в один узел обкладки представляют собой один проводник, поэтому разность потенциалов (напряжение) между обкладками всех конденсаторов одинакова:
Так 
то
Следовательно, электроемкость батареи конденсаторов:
В случае последовательного соединения конденсаторы соединяют между собой разноименно заряженными обкладками.
В этом случае потенциалы разноименно заряженных обкладок расположенных рядом конденсаторов одинаковы.
При последовательном соединении конденсаторов заряд всех конденсаторов одинаков, потому что, например, правая пластина конденсатора C1 и левая пластина конденсатора C2 образуют замкнутую систему, полный заряд которой равен нулю. Следовательно,
Напряжение на батареи последовательно соединенных конденсаторов равна: U = U1 + U2 + U3.
Так 
то
Следовательно, электроемкость батареи конденсаторов:
Если батарея конденсаторов содержит n параллельно соединенных конденсаторов электроёмкостью C’ каждый, то:
|
|
|
C = nC’.
Если батарея конденсаторов содержит n последовательно соединенных конденсаторов электроёмкостью C' каждый, то:
5. Для чего нужны конденсаторы?
В современной технике сложно найти отрасль, где бы не применяли конденсаторы. Без них не может обойтись радиотехническая и телевизионная аппаратура (настройка колебательных контуров), радиолокационная техника (получение импульсов большой мощности), телефония и телеграфия, вычислительная техника, электроизмерительная техника, лазерная техника. И это далеко не полный перечень.
Контрольные вопросы:
1. Правильным является утверждение: под зарядом конденсатора понимают сумму зарядов его обкладок?
2. Изменится ли разность потенциалов пластин плоского воздушного конденсатора, если одну из них заземлить?
Решение задач
1. Четыре одинаковых конденсатора соединены в одном случае параллельно, а в другом - последовательно. В любом случае емкость батареи конденсаторов больше и во сколько раз?
2. Два конденсатора емкостями 2 и 1 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику напряжением 120 В. Определите напряжение между обкладками первого и напряжение между обкладками второго конденсаторов.
Домашнее задание
1. Учебник-1: § 7; Учебник-2: § 4 (п. 1, 2, 3).
2. Сборник задач.:
Ур1 № 3.11; 3.12; 3.14; 3.15.
Ур2 № 3.25; 3.26; 3.28; 3.30.
Ур3 № 3.47, 3.48; 3.49; 3.50.
Список использованной литературы
1. Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 19-е изд. — М.: Просвещение, 2010. — 366 с.: ил.
2. Марон А.Е., Марон Е.А. «Сборник задачорник качественных задач по физике 11 кл, М.: Просвещение,2006
3. Л.А. Кирик, Л.Э.Генденштейн, Ю.И.Дик. Методические материалы для преподавателя 10 класс,М.:Илекса, 2005.-304с:, 2005
4. Л.Э.Генденштейн, Ю.И.Дик. Физика 11 класс.-М.: Мнемозина,2010
|
|
|
|
|
|
