Электрсыйымдылық. Есеп шығару. Физика, 8 сынып, қосымша материал.

Сабақ тақырыбы: Кондесаторлар. Есептер шығару

Оқу мақсаты: 8.4.1.10 конденсаторлардың құрылысын және қолданылуын сипаттау

Теориялық материал

І. Конденсатор деп қалыңдығы өткізгіштердің өлшемдерімен салыстырғанда өте аз, диэлектрик қабатымен бөлінген қос өткізгіштен тұратын денелердің жүйесін айтады.

Мысалы,параллель орналасқан және диэлектрик қабатымен бөлінген екі жазық металл пластина жазық конденсатор кұрайды.

Конденсатордың   электрсыйымдылығы   деп   конденсатор   зарядының  конденсатор  пластиналары арасындағы потенциалдар айырымына қатынасымен өлшенетін физикалық шаманы айтады.

 Мұндағы С шамасы конденсатордың электрсыйымдылығы деп аталады, ол конденсатордың электр зарядтарын, яғни электр өрісін жинау және сақтау қасиетін сипаттайды, q— өткізгіштің біреуіндегі зарядтың абсолют шамасы, U— потенциалдар айырымы.

SI  жүйесінде   электрсыйымдылығының   бірлігіне   1   фарад

1Фарад—1Кл заряд бергенде, потенциалдар айырымы 1 В-қа өзгеретін өткізгіштің электрсыйымдылыгы.

Бұл бірлік өте үлкен: мысалы, Жер сияқты аса үлкен өткізгіштің сыйымдылығы не бары 7·10 ^-4Ф, сондықтан тәжірибелік мақсатта үлестік бірліктер қолданылады:

1 мкФ = 10 ^-6 Ф;   1 нФ = 10 ^-9 Ф;    1 пФ = 10 ^-12 Ф.

Жазық конденсатордың сыйымдылығы пластиналардың ауданы мен пластиналарды бөлетін диэлектриктің салыстырмалы диэлектрлік өтімділігіне тура пропорционал және пластиналардың арақашықтығына кері пропорционал екендігі тәжірибе жүзінде анықталды: 

мұндағы S–бірдей екі пластинаның біреуінің ауданы;d—пластиналардың арақашықтығы; ε₀ — электр тұрақтысы;ε—конденсатор пластиналарының арасындағы кеңістіктегі заттың диэлектрлік өтімділігі; әр зат үшін ε мәндері тәжірибемен анықталып, кестеде беріледі.

II. Конденсаторларды техникалық құрылғыларда электр зарядтарын жинақтау үшін кеңінен қолданады.

Конденсатордың электр зарядтарын жинақтау және сақтау қасиетін, мысалы, электронды фото-жарқылын алуда қолданады. Бұл аспапта конденсатор гальвани элементтерінің батареяларынан ұзақ уақыт зарядталады да, арнайы лампа арқылы  тез разрядталады.

Іші мен сырты станиольмен желімделген Лейден банкасы деп аталатын конденсатор алғаш рет XVIII ғасырда жасалған.

Қағаз конденсаторда  астарлар ретінде станиоль жолақтары, ал изолятор ретінде парафинге малынған қағаз таспалар қызмет етеді. Электр конденсаторларда  бірінші астар ретіндегі фольга жолағы, екінші астар қызметіндегі электролит ерітіндісіне орналастырылады. Диэлектриктің рөлін оксидпен қапталған фольга атқарады. Кейде конденсатор сыйымдылығын ауыстыруға тура келеді, ол үшін ауыспалы сыйымдылықты конденсаторлар пайдаланылады .

Физикалық тренинг

Тест тапсырмаларының жауаптары