-->
|
|
|
Ãëàâà 1. Ýëåêòðîñòàòèêà § 1.25. Êîíäåíñàòîðû (îêîí÷àíèå)Èçìåðåíèå äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòèÇàâèñèìîñòü åìêîñòè êîíäåíñàòîðà îò ýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ âåùåñòâà ìåæäó åãî îáêëàäêàìè èñïîëüçóåòñÿ äëÿ èçìåðåíèÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè âåùåñòâà. Äëÿ ýòîãî íóæíî ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëèòü îòíîøåíèå åìêîñòåé êîíäåíñàòîðà ñ äèýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíîé ìåæäó îáêëàäêàìè (Ñ) è áåç íåå (Ñ0). Êàê ñëåäóåò èç âûðàæåíèÿ (1.25.3), äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü
Åìêîñòü ñôåðè÷åñêîãî êîíäåíñàòîðà çàêëþ÷åíèå âû÷èñëèì åìêîñòü åùå îäíîãî òèïà êîíäåíñàòîðîâ — ñôåðè÷åñêîãî êîíäåíñàòîðà. Îáêëàäêàìè êîíäåíñàòîðà ÿâëÿþòñÿ äâå ñôåðû: âíóòðåííÿÿ ðàäèóñîì R1 è âíåøíÿÿ ðàäèóñîì R2 (ñì. ðèñ. 1.98). Ïîòåíöèàë âíåøíåé îáêëàäêè ðàâåí ñóììå ïîòåíöèàëîâ, ñîçäàâàåìûõ çàðÿäîì +q íà âíåøíåé îáêëàäêå è -q íà âíóòðåííåé (ïðèíöèï ñóïåðïîçèöèè). Ïîòåíöèàë çàðÿæåííîé ñôåðû ðàâåí ïîòåíöèàëó òî÷å÷íîãî çàðÿäà, ïîìåùåííîãî â öåíòðå ñôåðû. Ïîýòîìó
ïðè óñëîâèè, ÷òî ïîòåíöèàë íà áåñêîíå÷íîñòè ïðèíÿò ðàâíûì íóëþ. Íàãëÿäíî ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òàê. Êîíäåíñàòîð íå ñîçäàåò ïîëÿ âî âíåøíåì ïðîñòðàíñòâå, Ïîýòîìó ïîòåíöèàë âî âñåõ òî÷êàõ âíå íàðóæíîé ñôåðû îäèí è òîò æå. Íà áåñêîíå÷íîñòè îí ðàâåí íóëþ. Çíà÷èò, îí ðàâåí íóëþ è âî âñåõ òî÷êàõ, âêëþ÷àÿ ïîâåðõíîñòü âíåøíåé ñôåðû. Ïîòåíöèàë âíóòðåííåé ñôåðû
Çäåñü ó÷òåíî, ÷òî çàðÿä íà âíåøíåé ñôåðå ñîçäàåò âíóòðè íåå (1.25.5) ïîñòîÿííûé ïîòåíöèàë Ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ
Åñëè çàçîð ìåæäó îáêëàäêàìè d = R2 - R1 ìàë ïî ñðàâíåíèþ R1 è R2, òî
À ýòî åñòü ôîðìóëà äëÿ åìêîñòè ïëîñêîãî êîíäåíñàòîðà. Òàêîé ðåçóëüòàò è ñëåäîâàëî îæèäàòü. Åñëè æå R2 → ∞, òî â ÑÈ Ñ = 4πε0εR1. Ýòî åìêîñòü óåäèíåííîãî øàðà.
1. ×åìó ðàâíà åìêîñòü ñòåêëÿííîãî øàðèêà ðàäèóñîì 1 ñì? 2. Êàêóþ ôîðìó äîëæåí èìåòü ñîñóä, ÷òîáû ìåæäó åãî åìêîñòüþ è ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòüþ ñóùåñòâîâàëà áû êîëè÷åñòâåííàÿ àíàëîãèÿ?
|
|
|