ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ

Σχετικά έγγραφα
Φυσική για Μηχανικούς

ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ και ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ (ΚΕΦ 24)

ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ και ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Κεφάλαιο 24 Χωρητικότητα, Διηλεκτρικά, Αποθήκευση Ηλεκτρικής Ενέργειας. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 14 Πυκνωτές Διηλεκτρικά

4η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1. Ασκήσεις 4 ου Κεφαλαίου

Κεφάλαιο Η4. Χωρητικότητα και διηλεκτρικά

Πυκνωτές και διηλεκτρικά. Ιωάννης Γκιάλας 21 Μαρτίου 2014

Φυσική για Μηχανικούς

Από τι αποτελείται ένας πυκνωτής

Κεφάλαιο 24 Χωρητικότητα, Διηλεκτρικά, Dielectrics, Αποθήκευση Ηλεκτρικής Ενέργειας. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΛΑΙΟΤΕΡΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Τίτλος Μαθήματος: Γενική Φυσική (Ηλεκτρομαγνητισμός) Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Δημήτριος Βλάχος

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ. Ενότητα 4: Χωρητικότητα και διηλεκτρικά. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου Τα στοιχεία του Πυκνωτή και του Πηνίου

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Ασκήσεις 2 ου Κεφαλαίου, Νόμος του Gauss

(α) 1. (β) Το σύστημα βρίσκεται υπό διαφορά δυναμικού 12 V: U ολ = 1 2 C ολ(δv) 2 = J.

Ο πυκνωτής είναι μια διάταξη αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου, επομένως και ηλεκτρικής ενέργειας.

Φυσική για Μηχανικούς

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤO HΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΚΑΙ ΣΤΟΥΣ ΠΥΚΝΩΤΕΣ Επώνυμο: Όνομα: Τμήμα: Αγρίνιο

ΠΥΚΝΩΤΕΣ. Ένα τέτοιο σύστημα ονομάζεται πυκνωτής και οι δύο αγωγοί οπλισμοί του πυκνωτή

Πυκνότητα φορτίου. dq dv. Μικρή Περιοχή. φορτίου. Χωρική ρ Q V. Επιφανειακή σ. dq da Γραµµική λ Q A. σ = dq dl. Q l. Γ.

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Ηλεκτρομαγνητισμός

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 5

Ηλεκτρομαγνητισμός. Ηλεκτρικό πεδίο νόμος Gauss. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 18 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

Φυσική για Μηχανικούς

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

6η Εργαστηριακή Άσκηση Μέτρηση διηλεκτρικής σταθεράς σε κύκλωµα RLC

ΣΧΟΛΗ ΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ (ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Ι) η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ, Αγωγοί Διηλεκτρικά. Ν. Τράκας, Ι. Ράπτης Ζωγράφου 27.3.

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ

( ) Στοιχεία που αποθηκεύουν ενέργεια Ψ = N Φ. διαφορικές εξισώσεις. Πηνίο. μαγνητικό πεδίο. του πηνίου (κάθε. ένα πηνίο Ν σπειρών:

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

Φυσική για Μηχανικούς

1)Σε ένα πυκνωτή, η σχέση μεταξύ φορτίου Q και τάσης V μεταξύ των οπλισμών του, απεικονίζεται στο διάγραμμα.

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

Φυσική για Μηχανικούς

Α) Η επιφάνεια Gauss έχει ακτίνα r μεγαλύτερη ή ίση της ακτίνας του κελύφους, r α.

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Β ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002

ΦΥΕ14 - ΕΡΓΑΣΙΑ 6 Προθεσμία αποστολής: 4/7/2006

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Β ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002

E = E 0 + E = E 0 P ϵ 0. = 1 + χ r. = Q E 0 l

(α) Από τα δεδομένα, η επιφάνεια των οπλισμών του πυκνωτή είναι ίση με Α = = m 2

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ & ΣΧΕΔΙΑΣΗ

Εφαρμογές Νόμος Gauss, Ηλεκτρικά πεδία. Ιωάννης Γκιάλας 7 Μαρτίου 2014

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΔΙΑΦΟΡΑ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ

ΣΧΟΛΗ ΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ (ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Ι) η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Ν. Τράκας, Ι. Ράπτης 2/4/2018

Ηλεκτρική Μετατόπιση- Γραμμικά Διηλεκτρικά

( ) = ( ) Ηλεκτρική Ισχύς. p t V I t t. cos cos 1 cos cos 2. p t V I t. το στιγμιαίο ρεύμα: όμως: Άρα θα είναι: Επειδή όμως: θα είναι τελικά:

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΕΜΠΤΗ 23 ΜΑΪΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Το ιδανικό κύκλωμα LC του σχήματος εκτελεί αμείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις, με περίοδο

Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ-ΒΑΣΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 3.1 ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ COULOMB

Ενημέρωση. Η διδασκαλία του μαθήματος, όλες οι ασκήσεις προέρχονται από το βιβλίο: «Πανεπιστημιακή

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

4η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1. Ασκήσεις 4 ου Κεφαλαίου

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΕΜΠΤΗ 12 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου (Θ)

ΘΕΜΑ 1. Ονοματεπώνυμο. Τμήμα

Ορίζοντας την δυναμική ενέργεια σαν: Για μετακίνηση του φορτίου ανάμεσα στις πλάκες: Ηλεκτρικό Δυναμικό 1

στη θέση 1. Κάποια χρονική στιγμή μεταφέρουμε το διακόπτη από τη θέση 1 στη

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΕΜΠΤΗ 23 ΜΑΪΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

ΑΡΧΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 1 ΠΥΚΝΩΤΗ :

Φ Υ Σ Ι Κ Η Τ Α Ξ Η Σ Β 1 ο υ Κ Υ Κ Λ Ο Υ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕ ΙΟ. (συνέχεια) ΝΟΜΟΣ GAUSS ΓΙΑ ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕ ΙΟ. H ηλεκτρική ροή που διέρχεται δια µέσου µιας (τυχούσας) επιφάνειας Α είναι r r

Φυσική για Μηχανικούς

Κεφάλαιο 22 Νόµος του Gauss. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Δυνάμεις μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ 13/12/2009

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ ΣΗΜΕΙΑΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ 2 ΤΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ ΣΗΜΕΙΑΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ 3

ΕΝΟΤΗΤΑ Ι ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΟ ΠΕ ΙΟ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΤΟΜΟΣ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1

ΑΝΩΤΑΤΟ ΣΥΜΒΟΥΛΙΟ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΥ ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 2 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Φυσική για Μηχανικούς

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 4

2π 10 4 s,,,q=10 6 συν10 4 t,,,i= 10 2 ημ 10 4 t,,,i=± A,,, s,,,

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 3 ΙΟΥΝΙΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΤΑΞΗΣ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ. Όνομα και Επώνυμο: Όνομα Πατέρα:.. Όνομα Μητέρας:.. Σχολείο:.. Τάξη / Τμήμα:... Εξεταστικό Κέντρο:..

Ηλεκτρικό φορτίο Ηλεκτρικό Πεδίο

Σε έναν επίπεδο πυκνωτή οι μεταλλικές πλάκες έχουν εμβαδό 0,2 m 2, και απέχουν απόσταση 8,85 mm ενώ μεταξύ των οπλισμών του μεσολαβεί αέρας.

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ Ο ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ GAUSS

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

ΘΕΜΑ 1ο Στις ερωτήσεις 1.1, 1.2 και 1.3 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

sin(30 o ) 4 cos(60o ) = 3200 Nm 2 /C (7)

(α) Σχ. 5/30 Σύμβολα πυκνωτή (α) με πολικότητα, (β) χωρίς πολικότητα

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΠΗΓΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ

Φυσική για Μηχανικούς

Εργασία 4, ΦΥΕ 24, N. Κυλάφης

Transcript:

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ 1

1. ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΠΥΚΝΩΤΕΣ Ένας πυκνωτής είναι μια διάταξη που αποθηκεύει ηλεκτρικό φορτίο. Οι πυκνωτές μπορεί να διαφέρουν σε σχήμα και μέγεθος αλλά η βασική μορφή είναι δύο αγωγοί που φέρουν ίσα αλλά αντίθετα φορτία ( Σχ.1 ). Οι πυκνωτές έχουν πολλές σημαντικές εφαρμογές στην ηλεκτρονική, όπως για παράδειγμα την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργεια, τη δημιουργία χρονοκυκλωμάτων όταν συνδυάζονται με αντιστάσεις, τη δημιουργία φίλτρων για το φιλτράρισμα ανεπιθύμητων σημάτων συχνότητας, σχηματίζοντας κυκλώματα συντονισμού και άλλα πολλά. Σχήμα 1. Βασική δομή ενός πυκνωτή Στην αφόρτιστη κατάσταση και οι δύο αγωγοί του πυκνωτή δεν έχουν φορτίο. Όταν αρχίζει η φόρτιση τότε ο ένας αγωγός αποκτά φορτίο και ο δεύτερος φορτίο. Mία διαφορά δυναμικού ΔV δημιουργείται με το υψηλό δυναμικό να αντιστοιχεί στον θετικά φορτισμένο αγωγό. 2

1. ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΠΥΚΝΩΤΕΣ Η απλούστερη μορφή πυκνωτή είναι αυτός που αποτελείται από δύο επίπεδες πλάκες εμβαδού Α που φέρουν ίσο και αντίθετο φορτίο η κάθε μια και απέχουν μεταξύ τους απόσταση d. Σχήμα 2. Βασική δομή ενός επίπεδου πυκνωτή Το φορτίο που αποθηκεύεται σε έναν πυκνωτή είναι ευθέως ανάλογο της διαφοράς δυναμικού ΔV μεταξύ των πλακών του πυκνωτή. = C ΔV Όπου C η χωρητικότητα του πυκνωτή, η οποία εκφράζει το φορτίο που μπορεί να αποθηκευθεί σε έναν πυκνωτή για δεδομένη διαφορά δυναμικού ΔV. Μονάδα μέτρησης στο SI είναι το Farad [F]: 1 F = 1C/V 3

2. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΠΥΚΝΩΤΗ 2.1. Πυκνωτής με παράλληλες πλάκες Θεωρούμε πυκνωτή που αποτελείται από δύο επίπεδες πλάκες εμβαδού Α που φέρουν ίσο και αντίθετο φορτίο η κάθε μια και απέχουν μεταξύ τους απόσταση d. E = Όπως έχουμε δει το πεδίο που δημιουργείται μεταξύ των παράλληλων πλακών είναι ίσο με E A 0 0 Η διαφορά δυναμικού ΔV είναι ίση με V E d A 0 C V d Η χωρητικότητα C του πυκνωτή είναι η χωρητικότητα εξαρτάται μόνο από τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του πυκνωτή. 4

2. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΠΥΚΝΩΤΗ 2.2. Κυλινδρικό πυκνωτής Θεωρούμε κυλινδρικό αγωγό ακτίνας α και μήκους L που περικλείεται από ομοαξονικό κυλινδρικό φλοιό ακτίνας b και μήκους L. Ο πυκνωτής είναι φορτισμένος με φορτίο (+ στο εσωτερικό αγωγό και στον εξωτερικό φλοιό) Όπου λ η γραμμική πυκνότητα φορτίου λ = / L Η διαφορά δυναμικού ΔV είναι ίση με b b dr b V E dr ln 2 r 2 a Η χωρητικότητα C του πυκνωτή είναι Όπως έχουμε δει το πεδίο που δημιουργείται από μια κυλινδρική κατανομή φορτίου είναι: a C V E 2 5 0 0 a 0 20 L b ln a r

2. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΠΥΚΝΩΤΗ 2.3. Σφαιρικός πυκνωτής Θεωρούμε σφαιρικό αγωγό ακτίνας α που περικλείεται από ομοκετρικό σφαιρικό φλοιό ακτίνας b. Ο πυκνωτής είναι φορτισμένος με φορτίο (+ στο εσωτερικό αγωγό και στον εξωτερικό φλοιό) Όπως έχουμε δει το πεδίο που δημιουργείται από μια σφαιρική κατανομή φορτίου είναι: E 4 r 2 0 Η διαφορά δυναμικού ΔV είναι ίση με b b dr 1 1 rb r a V E dr 2 4 r r a 0 4 a 0 a rb 4 0 ra rb Η χωρητικότητα C του πυκνωτή είναι C a b 40 V rb ra r r 6

3. ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΠΥΚΝΩΤΗ Κατά τη διάρκεια της φόρτισης ενός πυκνωτή έχουμε αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ των οπλισμών. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί πολύ απλά αν λάβουμε υπόψη το γεγονός ότι για να μεταφερθεί επιπλέον φορτίο dq στον θετικό οπλισμό θα πρέπει να καταναλωθεί έργο W ίσο με q 1 W dq V dq C 2 C 0 0 2 7

3. ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ Σε πολλούς πυκνωτές μεταξύ των οπλισμών υπάρχει πολλές φορές ένα μονωτικό υλικό όπως π.χ. το χαρτί ή το πλαστικό. Το υλικό αυτό ονομάζεται διηλεκτρικό και χρησιμοποιείται για να υπάρχει διαχωρισμός μεταξύ των οπλισμών. Η δε χωρητικότητα του πυκνωτή με διηλεκτρικό αυξάνει κατά ένα παράγοντα κ η οποία ονομάζεται διηλεκτρική σταθερά του υλικού και έχει τιμή μεγαλύτερη της μονάδας. Στο πιο κάτω σχήμα αρχικά μια μπαταρία με διαφορά δυναμικού ΔV 0 έχει αρχικά συνδεθεί με τον πυκνωτή και τον έχει φορτίσει σε φορτίο 0. Στη συνέχεια η μπαταρία αφαιρείται και μεταξύ των οπλισμών του πυκνωτή εισέρχεται διηλεκτρικό σταθερά κ e 8

3. ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ Το φορτίο παραμένει σταθερό 0 = σταθερό και η διαφορά δυναμικού ΔV ελαττώνεται Η χωρητικότητα C γίνεται: Το ηλεκτρικό πεδίο είναι: 9

3. ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ Στο πιο κάτω σχήμα η μπαταρία με διαφορά δυναμικού ΔV 0 έχει συνδεθεί με τον πυκνωτή και τον έχει φορτίσει σε φορτίο 0. Στη συνέχεια μεταξύ των οπλισμών του πυκνωτή εισέρχεται διηλεκτρικό σταθερά κ e κρατώντας συνδεμένη στο κύκλωμα την μπαταρία. Στην περίπτωση αυτή παραμένει σταθερή η διαφορά δυναμικού ΔV 0 ενώ το φορτίο ελαττώνεται κατά κ e Η χωρητικότητα γίνεται: 10