может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Купол генератора Ван-де-Граафа накапливает заряд, таков же и конденсатор. Конденсатор обычно состоит из двух металлических пластин, одна из которых заряжена, а другая заземлена.
(В случае с заряженным куполом другой пластиной является сама земля.)
Емкость С конденсатора определяется отношением заряда Q и потенциала V, который образуется вследствие зарядки конденсатора.
Е емкость С= заряд Q (кулон)/ потенциал V (вольт) и единицей емкости является фарада (Ф). Фарада — это очень большая единица, и . более удобно выражать емкость в микрофарадах (10 6 Ф) или даже в пикофарадах (10~12 Ф). Если конденсатору сообщен заряд 1 -10“9 Кл, вследствие чего его потенциал повышается до 200 В, то емкость С конденсатора равна: С= 1 • 10-9 Кл/200 В = 5-10-6 Ф (5 мкФ).
Конденсатор с параллельными пластинами (плоский конденсатор).
Простым видом конденсатора является плоский конденсатор с параллельными пластинами, сделанный из двух параллельных листов металла, разделенных изолятором (называемым диэлектриком), причем одна из пластин заземлена (рис. 24.11). Его свойства могут быть исследованы при помощи листочного электроскопа как вольтметра, т. е. измерителя потенциала. Емкость С конденсатора может быть представлена как С — eА/d, где е — это диэлектрическая проницаемость изолирующего материала между пластинами, А — площадь поверхности пластин, a d —расстояние между пластинами.
На рисунке 1, а показано, как присутствие отрицательных зарядов на P2 понижает положительный потенциал на Р1. Когда между пластинами помещен изолирующий материал, то он поляризуется, т. е. его атомы или молекулы становятся несколько деформированными, создавая некоторый положительный заряд на «верхнем» краю и равный' отрицательный заряд на «нижнем» краю вблизи положительно заряженной пластины. Следовательно, происходит значительное понижение положительного потенциала на Р1. Иными словами, если две пластины с изолятором могут накопить больший заряд, чем Q, чтобы поднять потенциал до исходного V1, тогда говорят, что конденсатор имеет большую емкость. Таким образом, емкость С увеличивается, если между пластинами помещен материал с большей диэлектрической проницаемостью e.
Конденсаторы находят широкие практические применения, например для настройки радиоприемников, сглаживания тока в детекторных цепях, для обеспечения временной задержки и соединения или разъединения цепи. Электроскоп с золотой фольгой на самом деле является конденсатором с листком, присоединенным к заряженной пластине, и корпусом, действующим как заземленная пластина.
Конденсаторы «блокируют» постоянный ток, но пропускают переменный. Если конденсатор подсоединен к источнику постоянного тока, то он не может зарядиться немедленно; заряд течет некоторое время, пока конденсатор не достигнет разности потенциалов источника. Ток не может течь между двумя пластинами, исключая, конечно, тот случай, когда напряжение столь высоко, что изолирующие свойства материала между пластинами нарушаются. Переменный ток — это такой ток, который «течет» по цепи сначала в одном направлении, а затем в противоположном. Переменный ток может продолжать свое движение туда и обратно, даже если в цепь включен конденсатор. Поэтому конденсатор в цепи переменного тока не препятствует «течению» переменного тока. Таким образом, конденсатор обладает полезным свойством отделять переменный ток от постоянного.
Некоторые конденсаторы показаны на рисунке 2. Рядом с каждым из них приведено его символическое обозначение.
Существует два основных типа конденсаторов: электролитические и неэлектролитические. Электролитические конденсаторы обычно изготовляются из двух листов алюминиевой фольги, разделенных бумагой, пропитанной проводящим электролитом. Благодаря электролизу формируется очень тонкая пленка оксида, и этот слой оксида действует как изолятор. Неэлектролитические конденсаторы содержат гибкие полоски таких материалов, как вощеная бумага, полиэстер, полиэтилен или поликарбонат. Эти гибкие полоски являются изоляторами, пластины образуются нанесением металлической пленки на каждую из сторон полоски вакуумным методом.