Открытый урок "конденсаторы". Электроемкость

Слайд 4

Цели урока:

• Научиться определять энергию заряженного конденсатора.
• Развивать умение применять физические законы при решении задач.
• Выяснить практическую значимость конденсатора.

Слайд 5

Конденсаторы.

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

Электроёмкость плоского конденсатора определяется по формуле:

Слайд 6

Энергия заряженного конденсатора.

Е - q + q

Энергия конденсатора для потенциальной энергии заряда в однородном поле равна:

Слайд 7

Применение конденсаторов

Виды конденсаторов:

Воздушный,

Бумажный,

Слюдяной,

Электростатический.

Назначение:

• Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения потенциала.
• Не пропускать постоянный ток.
• В радиотехнике – колебательный контур, выпрямитель.
• Применение в фототехнике.

Слайд 8

Закрепление.

Теоретический материал по вопросам:

• Для чего предназначены конденсаторы?
• Как устроен конденсатор?
• Для чего пространство между обкладками конденсатора заполняют диэлектриками?
• Чему равна энергия заряженного конденсатора?

Слайд 9

Решение задач:

1. Какой ёмкости конденсатор. Если он получил заряд 6 . 10-5 Кл, от источника 120 В.

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Презентацию на тему "Электроемкость и конденсаторы" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Физика. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 13 слайд(ов).

Слайды презентации

Слайд 1

Слайд 2

Разделы - Электроемкость

Конденсаторы и их типы

Электроемкость плоского конденсатора

Энергия заряженного конденсатора

Энергия электрического поля

Применение конденсаторов

Единицы электроемкости

Слайд 3

Электроемкость

При любом способе заряжения тел – с помощью трения, электростатической машины, гальванического элемента и т.д. – первоначально нейтральные тела заряжаются вследствие того, что некоторая часть заряженных частиц переходит от одного элемента к другому. Обычно этими частицами являются электроны. При заряжении двух проводников, например от электростатической машины, один из них приобретает заряд +|q|, а другой -|q|. Между проводниками появляется электрическое поле и возникает разность потенциалов (напряжение). С увеличением напряжения электрическое поле между проводниками усиливаются. В сильном электрическом поле (при большом напряжении) диэлектрик (например, воздух) становится проводящим. Наступает так называемый пробой диэлектрика: между проводниками проскакивает искра, и они разряжаются. Чем меньше увеличивается напряжение между проводниками с увеличением их зарядов, тем больший заряд можно на них накопить. Электроёмкость - физическая величина, характеризующая способность двух проводников накапливать электрический заряд. Напряжение U между двумя проводниками пропорционально электрическим зарядам, которые находятся на проводниках (на одном +|q|, а на другом -|q|).

Слайд 4

Действительно, если заряды удвоить, то напряженность электрического поля станет в 2 раза больше, следовательно, в 2 раза увеличится и работа, совершаемая полем при перемещении заряда, т.е. в 2 раза увеличится напряжение. Поэтому, отношение заряда q одного из проводников к разности потенциалов между этим проводником и соседним не зависит от заряда. Оно определяется геометрическими размерами проводников, их формой и взаимным расположением, а также электрическими свойствами окружающей среды. Электроемкость двух проводников - отношение заряда одного из проводников к разности потенциалов между этим проводником и соседним:

Чем меньше напряжение U при сообщении проводникам зарядов +|q| и -|q|, тем больше электроемкость проводников. На проводниках можно накопить большие заряды, не вызывая пробоя диэлектрика. Но сама электроемкость не зависит ни от сообщенных проводникам зарядов, ни от возникающего напряжения.

Назад к разделам

Продолжить просмотр

Слайд 5

Единицы электроемкости

Электроемкость двух проводников равна единице, если при сообщении им зарядов +1 Кл и -1 Кл между ними возникает разность потенциалов 1 В. Эту единицу называют фарад (Ф); 1Ф=1 Кл/В. Из-за того что заряд в 1 Кл очень велик, емкость 1Ф очень велика. Поэтому на практике часто используют доли этой единицы: микрофарад (мкФ) -10(-6)Ф и пикофарад (пФ) – 10(-12)Ф.

Слайд 6

Конденсаторы и их типы

Конденсаторы - устройства, состоящее из двух изолированных друг от друга проводников, расположенных на близком расстоянии друг от друга. Проводники в этом случае называются обкладками конденсатора. Независимо от формы проводников их называют пластинами конденсатора.

Простейший конденсатор состоит из двух плоскопараллельных пластин, находящихся на малом расстоянии друг от друга. Если заряды пластин одинаковы по модулю и противоположны по знаку, то силовые линии электрического поля начинаются на положительно заряженной обкладке

Конденсатора и оканчиваются на отрицательно заряженной. Поэтому почти все электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора. Для зарядки конденсатора нужно присоединить его обкладки к полюсам источника напряжения, например к полюсам батареи аккумуляторов. Под зарядом конденсатора понимают абсолютное значение заряда одной из обкладок.

Слайд 7

В зависимости от назначения конденсаторы имеют различное устройство. Обычный технический бумажный конденсатор состоит из двух полосок алюминиевой фольги, изолированных друг от друга и от металлического корпуса бумажными лентами, пропитанными парафином. Полоски и ленты туго свернуты в пакет небольшого размера. В радиотехнике широко применяются конденсаторы переменной электроемкости. Такой конденсатор состоит из двух систем металлических пластин,

которые при вращении рукоятки могут входить одна в другую. При этом меняются площади перекрывающихся частей пластин и, следовательно, их электроемкость. Диэлектриком в таких конденсаторах служит воздух. Увеличения электроемкости за счет уменьшения расстояния между обкладками достигают в электролитических конденсаторах. Диэлектриком в них служит тонкая пленка оксидов,

покрывающих одну из обкладок (полосу фольги). Второй обкла - дкой служит бумага, пропитанная раствором электролита.

Слайд 8

Электроемкость плоского конденсатора

Поле, создаваемое бесконечной заряженной проводящей пластиной с плотностью заряда s равно Е = s /(2 e 0).

Таким образом, если пренебречь краевыми эффектами, поле между пластинами плоского конденсатора однородно. Точность этого утверждения тем выше, чем больше размер пластин по сравнению с расстоянием между ними. Пользуясь формулой U = Ed , получаем:

Так как | s | = q/S , где S - площадь пластины, то напряженность поля между пластинами равна:

Если приблизить друг к другу две проводящие пластины, размеры которых много больше расстояния между ними, и подключить их к источнику напряжения, то можно считать, что поле, создаваемое каждой из пластин, приближенно совпадает с полем бесконечной пластины. Тогда внутри получившегося плоского конденсатора (между пластинами) поле будет равно сумме полей, создаваемых каждой пластиной:

Слайд 9

Последовательное соединение конденсаторов:

Параллельное соединение конденсаторов:

Слайд 10

Энергия заряженного конденсатора

Для того, чтобы зарядить конденсатор, нужно совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. Согласно закону сохранения энергии эта работа равна энергии конденсатора. В том, что заряженный конденсатор обладает энергией, можно убедиться, если разрядить его через цепь, содержащую лампу накаливания, рассчитанную на напряжение в несколько вольт. При разрядке конденсатора лампа

вспыхивает. Энергия конденсатора превращается в другие формы: тепловую, световую. Напряженность поля, созданного зарядом одной из пластин, равна E/2, где Е – напряженность поля в конденсаторе. В однородном поле одной пластины находится заряд q, распределенный по поверхности другой пластины. Так как Ed=U, где U – разность потенциалов между обкладками конденсатора, то его энергия равна:

Эта энергия равна работе, которую совершит электрическое поле при сближении пластин вплотную.

Слайд 11

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 – напряженность. Так как напряженность электрического поля прямо пропорциональна разности потенциалов (U=Ed), то согласно формуле: энергия конденсатора прямо пропорциональна напряженности электрического поля внутри его.

Слайд 12

Применение конденсаторов

Энергия конденсатора обычно не очень велика – не более сотен джоулей. К тому же она не сохраняется из-за неизбежной утечки заряда. Поэтому заряженные конденсаторы не могут заменить, например, аккумуляторы в качестве источников электрической энергии. Конденсаторы могут накапливать энергию более или менее длительное время, а при зарядке через цепь малого сопротивления они отдают энергию почти мгновенно. Именно это свойство используют широко на практике. Лампа- вспышка, применяемая в фотографии, питается электрическим током разряда конденсатора, заряжаемого предварительно специальной батареей. Возбуждение квантовых источников света – лазеров осуществляется с помощью газоразрядной трубки, вспышка которой происходит при разрядке батареи конденсаторов большой электроемкости. Однако основное применение конденсаторы находят в радиотехнике…

Советы как сделать хороший доклад презентации или проекта

1. Постарайтесь вовлечь аудиторию в рассказ, настройте взаимодействие с аудиторией с помощью наводящих вопросов, игровой части, не бойтесь пошутить и искренне улыбнуться (где это уместно).
2. Старайтесь объяснять слайд своими словами, добавлять дополнительные интересные факты, не нужно просто читать информацию со слайдов, ее аудитория может прочитать и сама.
3. Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.
4. Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации, а также правильно подобрать сочетание фона и текста.
5. Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.
6. Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его выступления.
7. Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.
8. Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете меньше волноваться.

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Cлайд 10