Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • ЛР № 14. Вивчення процесу розряду конденсатора.






     

    Теоретичні відомості

    Якщо двом ізольованим один від одного провідникам повідомити заряди q1 і q2, то між

    ними виникає деяка різниця потенціалів ∆ φ, залежна від величин зарядів, діелектричній проникності середовища і геометрії провідників. При перенесенні заряду величиною q від одного провідника до іншого величина ∆ φ змінюватиметься прямо пропорціонально. Це справедливо для провідників будь-якої геометричної форми і, отже, можна ввести поняття взаємної електроємності як фізичної величини, що чисельно дорівнює заряду, який треба перенести з одного провідника на інший для того, щоб змінити на одиницю різницю потенціалів між ними:

    (1)

    Простий конденсатор - система з двох плоских пластинів, що проводять, розташованих

    паралельно один одному на малій в порівнянні з розмірами пластинів відстані і розділеній

    шаром діелектрика. Такий конденсатор називається плоским. Електричне поле плоского

    конденсатора в основному локалізовано між пластинами (рис. 1); проте, поблизу країв пластин і в навколишньому просторі також виникає порівняно слабке електричне поле, яке називають полем розсіяння. У цілому ряду завдань можна приблизно нехтувати полем розсіяння і вважати, що електричне поле плоского конденсатора цілком зосереджене між його обкладаннями. Так, наприклад, значення місткості плоского конденсатора, виходячи з умови однорідності електричного поля, можна вичислити як:

    де: ε 0 - діелектрична стала;

    ε - відносна діелектрична проникність середовища між обкладаннями;

    S - площа кожного обкладання;

    d - відстань між обкладаннями.

     

    Таким чином, величина електроємності залежить від форми і розмірів провідників і від властивостей діелектрика, що розділяє провідники.

     

     

    Рис. 1

     

    Розглянемо процеси розряду конденсатора. Якщо заряджений конденсатор замкнути провідником, то по провіднику потече струм, і конденсатор розряджатиметься. Нехай U - різниця потенціалів між його обкладинками, R - опір кола, через який відбувається розряд. Для миттєвих значень заряду q, сили струму I і напруга U можна записати:

     

    (2)

     

    Знак " мінус" узятий тому, що заряд q на конденсаторі з часом зменшується.

    Вважаємо, що миттєве значення струму одне і те ж в усіх поперечних перерізах

    провідника, що замикає конденсатор. Виключаючи силу струму I і напругу U з рівнянь (2), маємо:

    чи

     

    Інтегруючи цей вираз, отримуємо:

    де: В - постійна інтегрування, яка визначається на початкових умов, т. е. при t = 0.

     

    Заряд конденсатора q0 :

     

     

    Тоді маємо

     

     

    чи , (3)

    З виразу (3) виходить, що заряд на конденсаторі при його розряді змінюється за

    експоненціальним законом. За таким же законом змінюється і напруга на конденсаторі (рис. 2, крива 1):

     

    (4)

    де: U0 - напруга в початковий момент часу.

    З виразу (3) виходить, якщо , то

    (5)

     

    Величина τ має розмірність часу і називається часом релаксації, тобто це час за який заряд конденсатора (напруга на обкладаннях) зміниться в ε разів. Взагалі релаксацією називається будь-який мимовільний процес переходу системи в стійкий рівноважний стан. В даному випадку це процес розряду конденсатора.

    Рис. 2

     

    Закон зміни напруги на конденсаторі при його заряді (без виведення,) виглядає як

     

    (6)

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.