Электростатикалы рістегі ткізгіштер. Конденсаторлар.
ткізгіштегі заряд тасушылары андай да болмасын аз кшті серінен озала алады. Сондытан, ткізгіштегі зарядтарды тепе-тедігінамтамасыз ету шін мына екі шарт орындалу ажет:
1. ткізгішті ішіндегі кез-келген нктеде ріс кернеулігі нлге те болуы тиіс
Eі = 0 .
2. ткізгіш бетіндегі ріс кернеулігі р нктеде бетке жргізілген нормаль бойымен баытталуы тиіс
v r
Eбет =En .
Демек, зарядтарды тепе-тедігі жадайында ткізгішті беті эквипотенциалды болып табылады, ал ткізгішке келтірілген заряд оны беті бойынша кейбір тыыздыпен таралады.
ткізгішті маайындаы вакуумдегі электр рісіні кернеулігі:
E = .
0
Зарядталмаан ткізгішті электр рісіне егізгенде заряд тасушылары
r
озала бастайды: о табалы тасушылар E векторымен баыттас озалса,
теріс табалы тасушылар – кері баытта озалады. Соны нтижесінде
ткізгішті штарында, индукцияланан заряддеп аталатын, табалары арама-арсы зарядтар пайда болады. Бл процесс ткізгіштегі зарядтар тепе- тедігіні (1,2) шарттары орындаланда ана тотайды.Сырты электростатикалы рістегі ткізгіш зарядтарыны айта таралуы электростатикалы индукциябылысы деп аталады.
Ошауланан ткізгішті потенциалы оны зарядына пропорционал:
q =C .
Потенциал мен заряд арасындаы C пропорционалды коэффициенттін ткізгішті электр сыйымдылыыдеп атайды. Сыйымдылы сан жаынан ткізгішті потенциалын бір лшемге арттыру шін ткізгішке берілетін заряда те:
|
Электр сыйымдылыыны лшем бірлігі - фарад(Ф): 1Кл заряд берілгенде потенциалын 1 В-а згертетін ошауланан ткізгішті сыйымдылыы 1Ф-а те деп алынады.
ткізгішті сыйымдылыы оны лшемдері мен пішініне туелді. Мысалы, радиусы R шар трізді ткізгішті сыйымдылыы:
C = q q
4 0 R
= 4 0 R .
лшемдері шамалы жне оршаан денелермен салыстыранда потенциалы азантай боланымен, здерінде едуір зарядты жинатай алатын рылыны конденсатордеп атайды. Конденсатор бірінен-бірі диэлектрик абатымен блінген ос ткізгіштен (астарлардан) трады. ріс конденсаторды ішінде ана жинаталады, ал кернеулік сызытары оны бір астарларынан басталып екіншісінде аяталады.
Конденсаторды сыйымдылыынмына рнекті кмегімен анытайды:
C = q ,
1 - 2
мндаы q – астарларды біреуіндегі заряд, 1- 2
арасындаы потенциалдар айырмасы.
- конденсатор астарларыны
Вакуумді конденсаторды сыйымдылыы
C0 , ал астарлары арасындаы
кеістік біртекті диэлектрикпен толтырылан сол конденсаторды сыйымдылыы C болсын. Сонда
С =
С0
атынасын диэлектрикті салыстырмалы диэлектрлік тімділігідеп атайды.