Практика. Электроёмкость. Единицы электроёмкости. Конденсатор. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов

• Название: Электроёмкость. Единицы электроёмкости. Конденсатор. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов
• Анкор: Практика
• Дата: 12.04.2022
• Размер: 0.76 Mb.
• Имя файла: 0010aa0c-98336772.docx
• Тип: Урок; #464726

Физика 10 класс

Тема урока: «Электроёмкость. Единицы электроёмкости. Конденсатор. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов».

Цели урока: ввести понятия «электрическая ёмкость проводников», «единицы электроёмкости»; изучить плоский конденсатор и ознакомить с формулой его электроёмкости; выяснить практическое значение накопителей зарядов – конденсаторов.

Приборы для демонстрации: батарея конденсатора, источник тока, электрометр, плоский конденсатор; лампочка низковольтная, электрофорная машина, соединительные провода, разные конденсаторы, компьютер с проектором.

Ход урока или План урока

1. 
   Организационный момент -1 мин.
   
2. 
   Проверка знаний (фронтальный опрос) – 5мин.
   

Вопросы:

1.Как называется вещества, проводящие электрический ток?

(Проводники)

2.Почему металлы проводят электрический ток?

(В металлах имеет свободные электроны)

3.Где располагаются свободные заряды в проводнике при электризации?

( На поверхности проводника)

4. Как называется вещества, не проводящие электрический ток? (Диэлектрики)

5. Почему диэлектрики не проводит электрический ток?

(Нет свободных носителей заряда)

6.Существует ли электрическое поле внутри проводника? (Нет)

III.Изучение нового материала -29 мин.

Проводники и системы, состоящие из нескольких проводников, обладают свойством накапливать электрический заряд.

При электризации двух проводников между ними появляется электриче­ское поле и возникает разность потенциалов (напряжение). С увеличением заряда проводников электрическое поле между ними усиливается.

• 
  Физическая величина, характеризующая способность проводников на­капливать электрический заряд, называется электроёмкостью.
  

Электроёмкость обозначает буквой - С (читает «це»),

заряд электрический буквой - q ,

разность потенциалов - = U (напряжение)

Отношение заряда qодного из проводников к разности потенциалов меж­ду проводниками не зависит от заряда.

Оно определяется геометрическими разме­рами проводников, их формой и взаимным расположением, а также электрическими свойствами окружающей среды.

• 
  Электроёмкостью двух проводников называют отношение заряда од­ного из проводников к разности потенциалов между ними:
  

или C =

За единицей электроёмкости является фарад (Ф). 1Ф =

Из-за того что заряд в 1 Кл очень велик, ёмкость 1 Ф оказывается очень большой.

На практике часто используют доли этой единицы:

микро­фарад (1мкФ) = Ф

пикофарад (1пФ) = Ф

нано­фарад (1нФ) = Ф

• 
  Устройства для накопления электрического заряда называются конденсатором.
  

Конденсатор представляет собой два проводника, разделённые сло­ем диэлектрика, толщина которо­го мала по сравнению с размерами проводников.

П роводники конденсатора называются обкладками.

Простейший плоский конденсатор состоит из двух одинаковых параллельных пластин, находящихся на малом расстоянии друг от друга.



А)Конденсатором называют систему из двух изолированных друг от друга проводников, разделённых слоем диэлектрика.

Б) Конденсатор представляет собой два проводника (обкладки) разделённые тонким слоем диэлектрика ( в частности, воздуха)

Е сли разность потенциалов между пластинами увеличилась, то электроёмкость конденсатора уменьшилась.

• 
  
  

Электроёмкость плоского конденсатора равна , где d – расстояние между обкладками , S - площадь одной обкладки,

электрическая постоянная, – диэлектрическая проницаемость среды

Соединение конденсаторов. 1) Параллельное соединение

С = С₁ + С<sub>2

2 ) Последовательное соединение</sub>





а) плоский конденсатор, б) конденсатор переменной ёмкости, в) керамический конденсатор, г) электролитический конденсатор.

У стройство бумажного конденсатора



Энергия заряженного конденсатора.

Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. Согласно закону сохранения энер­гии эта работа не пропадает, а идёт на увеличение энергии конденсатора.

Заряженный кон­денсатор обладает энергией, можно убедиться, опытным путём Показываем опыт.. При разрядке конденсатора лам­па вспыхивает. Энергия конденсатора превращается в тепло и энергию излучения.

Формулы для определения энергии конден­сатора.

;

Энергия электрического поля. Согласно теории близкодействия вся энер­гия взаимодействия заряженных тел сконцентрирована в электрическом поле этих тел. Значит, энергия может быть выражена через основную ха­рактеристику поля — напряжённость.

U =Ed

Энергия конденсатора прямо пропорциональна квадрату напряжённости электрического поля внутри его: W_n≈ Е².

Применение конденсаторов.

Зависимость электроёмкости конденсато­ра от расстояния между его пластинами используется при создании одно­го из типов клавиатур компьютера. Лампа-вспышка, применяемая в фотографии. Однако основное примене­ние конденсаторы находят в радиотехнике.

IV.Закрепление изученного материала. 7 мин

Задача 1.Разность потенциалов между обкладками конденсатора ёмкостью 0,1 мкФ изменилась на 175 В. Определите изменение заряда конденсатора.

Д
Решение:

С = ;

10 ^{– 7}Ф∙ =1,75∙10 ^{– 5}Кл.

Ответ: 1,75∙10 ^{– 5}Кл.
ано:

С= 0,1 мкФ = 10 ^{– 7}Ф





Задача2. Имеются два конденсатора: С₁ = 2 мкФ и С₂ = 4мкФ.

Найдите их общую ёмкость при параллельном и последовательном соединении. (устно)

Залача3.

V. Итоги урока, выставление оценок – 2 мин.

VI. Домашнее задание.§97,§98 ,стр.327(А1,А2) ,Вопросы к§97,§98 из учебника

Физика 10 класс базовый уровень Мякишев, Буховцев, Сотский 2014