Главная > Физика > Физика для средних специальных учебных заведений
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 15.15. Конденсаторы.

В радиоприемниках, телевизорах, магнитофонах, во многих электронных приборах применяют конденсаторы — приборы, служащие для накопления электрических зарядов и электрической энергии, электроемкость которых не зависит от внешних условий, т. е. имеет определенную величину.

Для получения определенной электроемкости удобно взять два проводника, расположить их как можно ближе друг к другу, а между ними поместить диэлектрик. Электризовать эти проводники следует разноименно, так как взаимное притяжение зарядов на проводниках будет способствовать накоплению больших зарядов. Диэлектрик между проводниками здесь играет двоякую роль: во-первых, он увеличивает электроемкость и, во-вторых, не дает зарядам нейтрализоваться, т. е. перескочить с одного проводника на другой. Поэтому его диэлектрическая проницаемость и электрическая прочность (на пробой) должны быть достаточно большими.

Два проводника, в которых накапливаются заряды, называются обкладками конденсатора. Расстояние между обкладками конденсатора мало по сравнению с их линейными размерами. Поэтому все электрическое поле его зарядов сосредоточено между обкладками и электроемкость конденсатора не зависит от окружающих тел. Для предохранения конденсатора от механических внешних воздействий его заключают в корпус.

Накопление зарядов на обкладках конденсатора называется его зарядкой. Нейтрализация зарядов конденсатора при соединении его обкладок проводником называется разрядкой. Количество электричества которое переходит с одной обкладки на другую в процессе разрядки конденсатора, называется его зарядом. Этот заряд равен количеству электричества, находящегося на одной из обкладок заряженного конденсатора. Он прямо пропорционален напряжёнию между обкладками конденсатора. Поэтому электроемкость конденсатора выражается формулой

Чтобы зарядить конденсатор, нужно соединить его обкладки с двумя полюсами источника электрической энергии, например батареи. При изготовлении конденсатор рассчитывается на определенное рабочее напряжение. Если напряжение на конденсаторе окажется выше предельного, то его диэлектрик будет пробит. Такой конденсатор к дальнейшему употреблению не пригоден.

Когда обкладки конденсатора являются плоскими поверхностями, конденсатор называется плоским. В СИ электроемкость плоского конденсатора выражается формулой

где — площадь одной из обкладок конденсатора, — толщина диэлектрика, а — его диэлектрическая проницаемость.

Внешний вид конденсаторов различных типов показан на рис. 15.29.

Рис. 15.29.

Лейденская банка (рис. 15.29, а) — конденсатор, сделанный впервые в XVIII в., — представляет собой банку, оклеенную внутри и снаружи станиолем. В бумажном конденсаторе (рис. 15.29, б) обкладками служат полоски станиоля, а изолятором — бумажные ленты, пропитанные парафином. В электролитических конденсаторах (рис. 15.29, в) полоска фольги, которая служит одной из обкладок, помещена в раствор электролита, выполняющий роль второй обкладки. Диэлектриком служит окисел, покрывающий фольгу; поскольку он очень тонкий, емкость конденсатора получается очень большой. На рис. 15.29, г показано условное изображение конденсатора.

Когда конденсатор заряжен, то притягивающиеся друг к другу разноименные заряды расположены на внутренних сторонах обкладок. При сдвиге обкладок заряды собираются только на расположенных друг против друга поверхностях (рис. 15.30, а). Это явление используется при устройстве конденсаторов переменной емкости (рис. 15.30, б), которые применяются, например, для настройки радиоприемников. При повороте оси пластины А вдвигаются (или выдвигаются) между пластинами В.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление