Podstawy FizykiWykad 7

Elektrostatyka, cz. 2

*Pojemno kondensatoraKondensator - ukad przewodnikw, ktry moe gromadzi adunek elektryczny.Definicja pojemnoci elektrycznejJednostka to farad. 1F = 1C/1V.

Powszechnie stosuje si F, nF, pF.

*Kondensator paski

*Kondensator paski z dielektrykiemWprowadzenie pomidzy pyty kondensatora warstwy dielektryka spowoduje wyindukowanie w dielektryku adunku q, co spowoduje zmniejszenie natenia pola istniejcego pomidzy okadkami kondensatora i wzrost jego pojemnoci.

*Pojemno ukadu kondensatorwPoczenie rwnolegeTo samo napicieSuma adunkw

*Poczenie szeregoweTen sam adunekSuma napi

*Energia kondensatoraPocztkowo nie naadowany kondensator aduje si od 0 do napicia U. Wtedy adunek wzrasta od 0 do Q, gdzie Q = CU.Praca zuyta na przeniesienie adunku dq z okadki "" na "+" wynosi Cakowita praca wynosi wicDla kondensatora paskiego

*Podstawiajc wyraenie na C dostajemywic gsto energii :objto kondensatoraJeeli w jakim punkcie przestrzeni jest pole E to moemy uwaa, e jest tam zmagazynowana energia w iloci na jednostk objtoci.

*Ruch adunkw w polu elektrycznym.1. adunek porusza si rwnolegle do linii pola.

adunek bdzie si porusza ruchem prostoliniowym, jednostajnie przyspieszonym.

Przyspieszenie: Jednoczenie ulegnie zmianie energia kinetyczna adunku:

*adunek wpada pod ktem prostym do linii pola.Torem adunku jest parabola.

*K katoda,G grzejnik katody,W siatka (cylinder Wehnelta)A1 A2 A3 anody,X pytki odchylania poziomego,Y pytki odchylania pionowego,A4 elektroda ekranujca,E ekran,P powoka grafitowa,O osona szklanaBudowa lampy oscyloskopowej

*Prd elektryczny stay

*Natenie prdu elektrycznego staego.Jest to stosunek adunku przepywajcego przez poprzeczny przekrj przewodnika do czasu jego przepywu : Natenie prdu elektrycznego1 Amper to natenie takiego prdu, ktry pync w dwch nieskoczenie cienkich, dugich, umieszczonych w prni, rwnolegych przewodnikach wywouje oddziaywanie tych przewodnikw na siebie si F = 210-7 N na kady metr dugoci przewodnika.Amper jest jednostk podstawow ukadu SI

*W nieobecnoci zewntrznego pola elektrycznego elektrony poruszaj si chaotycznie we wszystkich kierunkach.

W zewntrznym polu E uzyskuj one wypadkow (sta z zaoenia) prdko unoszenia vu.

*Gsto prdu elektrycznego jest stosunkiem natenia prdu do powierzchni przekroju poprzecznego przewodnika, przez ktry pynie prd. Gsto prdu elektrycznego mona te wyrazi jakoGsto adunkuPrdko unoszeniaprzewodno waciwa

*Na schematach elektrycznych okrelamy umownie kierunek przepywu prdu elektrycznego od + do -, czyli tak jakby noniki prdu elektrycznego miay adunek dodatni.Kierunek przepywu prdu

*Prawo OhmaJeeli do przewodnika przyoymy rnic potencjaw U, to przez przewodnik popynie prd elektryczny o nateniu I proporcjonalny do tej rnicy potencjaw Na pocztku XIX wieku Georg Ohm zdefiniowa opr przewodnika jako napicie podzielone przez natenie prduOpr elektryczny ma warto 1 gdy natenie przy napiciu 1 V ma warto 1 A.Wspczynnikiem proporcjonalnoci jest odwrotno oporu elektrycznego wielkoci charakteryzujcej przewodnik:

*Prawo Ohma jest spenione tylko wtedy, gdy rezystancja nie zaley od napicia ani od natenia prdu.Dla opornikaDla diody

*Opr elektrycznyOpr elektryczny (rezystancja) to wynik oddziaywania elektronw przewodnictwa zjonami sieci krystalicznej.Sta nazywamy oporem waciwym.

Metale10-6 [m]Izolatory [m]AluminiumCynaCynkMiedPlatynaSrebroWolframelazo (czyste)0,02820,1140,05220,01680,1110,01620,0550,0978BakelitBursztynEbonitSzko1012 10141020 10221018 10201016 1017

*Warto rezystancji zaley od temperaturyDla metali mona zapisamiedrt

*Straty cieplne Gdy elektron zderza si z atomem traci nadwyk energii, ktr uzyska w polu elektrycznym. Poniewa energia kinetyczna nie wzrasta, caa energia stracona przez elektrony dajejest adunkiem przepywajcym (elektronw przewodnictwa). straty mocy elektrycznej

*Sia elektromotoryczna (SEM)Aby utrzyma prd elektryczny potrzebujemy rda energii elektrycznej. rda te nazywamy rdami siy elektromotorycznej SEM. W takich rdach jeden rodzaj energii jest zamieniany na drugi. SEM oznaczamy i definiujemygdzie W jest energi elektryczn przekazywan adunkowi q, gdy przechodzi on przez rdo SEM.

*Obwody prdu staegoczenie szeregowe rezystorw

*czenie rwnolege rezystorw

*I prawo KirchhoffaAlgebraiczna suma nate prdw przepywajcych przez punkt rozgazienia (wze) jest rwna zeru Umowa co do znakw natenia prdu.

*II prawo KirchhoffaAlgebraiczna suma omowych spadkw napi w oczku jest rwna sumie si elektromotorycznych