Уроки 27–28 · 2 урока · П. К. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Д. Бахромов, Ж. Э. Усаров, К. Т. Суяров, М. К. Юлдашева. Физика: учебник для 8 класса общеобразовательных школ, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий издательско-полиграфический дом «O‘qituvchi», Ташкент, 2019
28
Параллельное и последовательное соединение конденсаторов
Учебник: с. 82–83
ЦельЗнай формулу электроёмкости плоского конденсатора и законы соединения конденсаторов последовательно и параллельно.
Электроёмкость плоского конденсатора находят по формуле C = ε·ε₀·S/d: S — площадь одной обкладки, d — расстояние между обкладками, ε — относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика (для воздуха около 1), а ε₀ = 8,85·10⁻¹² Ф/м — электрическая постоянная. Поэтому электроёмкость растёт, если растёт площадь или уменьшается расстояние, а диэлектрик тоже её увеличивает. При параллельном соединении конденсаторов общая электроёмкость равна сумме: C = C₁ + C₂; при последовательном 1/C = 1/C₁ + 1/C₂, поэтому общая электроёмкость меньше любой отдельной. Параллельное соединение удобно для получения большой электроёмкости. При последовательном соединении напряжение распределяется между частями, поэтому его применяют, чтобы выдержать высокое напряжение.
Примеры
Воздух (ε = 1), S = 0,02 м², d = 1 мм = 0,001 м: C = 8,85·10⁻¹² · 0,02 : 0,001 = 1,77·10⁻¹⁰ Ф = 177 пФ.
3 мкФ и 5 мкФ параллельно: C = 3 + 5 = 8 мкФ. 6 мкФ и 3 мкФ последовательно: C = 6 · 3 : (6 + 3) = 2 мкФ.
Работа в классе
Нарисуй в тетради две схемы: два конденсатора, соединённые параллельно и последовательно. Для каждой запиши формулу общей электроёмкости и вычисли её для 2 мкФ и 2 мкФ (результаты: 4 мкФ и 1 мкФ).
Упражнения
1
От чего зависит электроёмкость плоского конденсатора?
От площади обкладок S, расстояния d и диэлектрической проницаемости ε: C = εε₀S/d.
2
Чему равна общая электроёмкость в мкФ конденсаторов 5 мкФ, 7 мкФ и 8 мкФ, соединённых параллельно?
20
3
Чему равна общая электроёмкость в мкФ конденсаторов 12 мкФ и 4 мкФ, соединённых последовательно?
3
4
Почему электроёмкость растёт, если уменьшить расстояние между обкладками?
В формуле C = εε₀S/d расстояние стоит в знаменателе, поэтому меньшее d даёт большее C.