Последовательное соединение конденсаторов
- Емкость отдельных конденсаторов С1, С2, ..., Сn,
- Заряд на пластинах всех конденсаторов одинаков
и равен заряду батареи:
Q = Q1 = Q2 = Q2
- Разность потенциалов на зажимах конденсаторов:
- Разность потенциалов на зажимах батареи
Полная емкость батареи:
т.е. при .последовательном соединении конденсаторов результирующая емкость С всегда меньше наименьшей емкости, используемой в батарее.
§ 11 Энергия заряженного конденсатора
где Q — заряд конденсатора,
С — емкость конденсатора,
Dj — разность потенциалов между обкладками конденсатора.
Так как
где V= Sd — объем конденсатора.
Формула показывает, что энергия конденсатора выражается через величину, характеризующую электростатическое поле, — напряженность Е.
Объемная плотностьэнергии электростатического поля (энергия единицы объема)
ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Основные характеристики электрического тока
Электрический ток - = это направленное движениеэлектрических зарядов.
Под действием электрического поля положительные заряды движутся вдоль вектора , отрицательные – против .
Направление тока совпадает с направлением движения положительных зарядов.
Для постоянного тока:
Сторонние силы. ЭДС. Напряжение
Для существования тока необходимо наличие в цепи устройства, способного создавать и поддерживать разность потенциалов за счет работы сил неэлектрического происхождения. Такое устройство называется источник тока.
Сторонник силы - . силы, действующие на заряды со стороны источника тока называются
ЭДС (электродвижущая сила) - величина, характеризующая работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда:
Сила, действующая на заряд в цепи:
Напряжение -это работа, совершаемая суммарным полем (кулоновским и сторонних сил) по перемещению единичного положительного заряда на данном участке цепи.
Внимание: Δφ. ε и Uимеют одинаковую размерность
Какой физический смысл этих величин, и чем они отличаются?
· Разность потенциалов Δφ характеризует работу кулоновских сил(электрического поля) по перемещению единичного положительного заряда .
· Э.д.с. ε характеризует работу сторонних силисточника токапо перемещению единичного положительного заряда.
· Напряжение Uхарактеризует суммарную работу кулоновских сил электрического поля и сторонних силисточника токапо перемещению единичного положительного заряда.
Если участок цепи не содержит источника тока, то ε = 0 и U = Δφ
Закон Ома. Сопротивление проводников
где R - внешнее сопротивление;
r - внутреннее сопротивление источника тока
Выразим закон Ома для участка цепи через удельную проводимость и плотность тока :
где - плотность тока;
- удельная проводимость