Главная >> Физика 10 класс. Мякишев

Глава 14. Электростатика

Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов

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.

Так как напряжённость электрического поля прямо пропорциональна разности потенциалов (U = Ed), то для энергии можно записать формулу

Важно Энергия конденсатора прямо пропорциональна квадрату напряжённости электрического поля внутри его: Wп ~ Е2.

Применение конденсаторов

Зависимость электроёмкости конденсатора от расстояния между его пластинами используется при создании одного из типов клавиатур компьютера. На тыльной стороне каждой клавиши располагается одна пластина конденсатора, а на плате, расположенной под клавишами, — другая. Нажатие клавиши изменяет ёмкость конденсатора. Электронная схема, подключённая к этому конденсатору, преобразует сигнал в соответствующий код, передаваемый в компьютер.

Энергия конденсатора обычно не очень велика — не более сотен джоулей. К тому же она не сохраняется долго из-за неизбежной утечки заряда. Поэтому заряженные конденсаторы не могут заменить, например, аккумуляторы в качестве источников электрической энергии. Но это совсем не означает, что конденсаторы как накопители энергии не получили практического применения. Конденсаторы могут накапливать энергию более или менее длительное время, а при разрядке через цепь с малым сопротивлением они отдают энергию почти мгновенно. Именно это свойство широко используют 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 электроёмкости. Однако основное применение конденсаторы находят в радиотехнике.

Ключевые слова для поиска информации по теме параграфа. Энергия конденсатора. Применение конденсаторов

Вопросы к параграфу

1. Чему равна энергия заряженного конденсатора?

2. Перечислите основные области применения конденсаторов.

Образцы заданий ЕГЭ

A 1. Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если заряд на его обкладках уменьшить в 2 раза?

1) не изменится       3) уменьшится в 4 раза

2) уменьшится в 2 раза       4) увеличится в 2 раза

A 2. Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения. Как изменится энергия электрического поля внутри конденсатора, если увеличить в 2 раза расстояние между обкладками конденсатора?

1) не изменится       3) уменьшится в 2 раза

2) увеличится в 2 раза       4) правильный ответ не приведён

<<< К началу