kapacita
Electric Condenser


Více o elektrickém poli
jak uchovat elektrickou energii?
v kondenzátoru!
Electric Condenser
William & Robert Chambers Encyclopaedia - A Dictionary of Universal Knowledge for the People
(Philadelphia: J. B. Lippincott & Co., 1881)1173

U µ E µ Q
C = Q/U
definice kapacity:
jednotka kapacity:
1 F (Farad) = 1 C·V-1
definice kapacity
kondenzátor:
https://encrypted-tbn0.google.com/images?q=tbn:ANd9GcQZ954V-uFXSCDVleiNa-nvbQ981gX0u0yiHQil8V6kBEHM
H7tL

nabíjení kondenzátoru



+
-
+
+
-
-
E
Fe
-
E
E
U
-
+
+
-
+
-
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+
-
nabíjení kondenzátoru

výpočet kapacity
C = Q/U


deskový kondenzátor



deskový kondenzátor
kapacita:


kapacita:
válcový kondenzátor


kulový kondenzátor
kapacita:


Příklady vlastní kapacity:
§horní elektroda van de Graaffova generátoru (typicky sféra o poloměru 20 cm): 20 pF
§planeta Země: okolo 710 µF
vlastní kapacita osamocené koule
kapacita:

spojování kondenzátorů



paralelní spojení (vedle sebe)
Napětí na celé skupině kondenzátorů je stejné, jako napětí na každém z nich.
kapacita skupiny n kondenzátorů:

sériové spojení (za sebou)
Napětí na celé skupině kondenzátorů je rovno součtu napětí na jednotlivých kondenzátorech.
kapacita skupiny n kondenzátorů:

energie elektrického pole
http://web.ncf.ca/ch865/graphics/3DEFldIdenticCharges.jpeg


+
-
+
-
-
+
-
+
-
+
-
+
+
E
U’
dQ’
práce na nabití kondenzátoru
energie nabitého kondenzátoru:

v elektrickém poli.
hustota energie
V
deskový
kondenzátor
L
S
E
kde je energie?

elektrická potenciální energie soustavy nábojů
energie elektrického pole
energie soustavy nábojů vs. pole

elst energie



dielektrika
http://www.mwit.ac.th/~physicslab/hbase/electric/imgele/diel3.gif


Michael Faraday
(1791 – 1867)
FaradayUsmev
kondenzátor s dielektrikem

?



+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+Q2
−Q 2
experiment
−Q 1
+Q1
C 1
C 2

dielektrikum vtah
změna energie


polární dielektrika
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/chemical/imgche/watermol.gif


nepolární dielektrika
vázaný náboj
volný náboj

dielektrická pevnost
…při vysoké intenzitě pole dochází k ionizaci atomů
Prostorový model

E0
pole v dielektriku


Nad povrchem nabitého vodiče vloženého do dielektrika vzniká elektrické pole o intenzitě
zákony elektrostatiky v dielektriku


Gaussův zákon pro dielektrikum
volný náboj


vázaný náboj
volný náboj
celkový náboj

tři elektrické vektory
(volný náboj)
(vázaný náboj)

tři elektrické vektory
elektrická polarizace


na rozhraní dielektrik
(žádný volný náboj)
(nevírové pole)

3vektoryDEP












+
-
+
Nabíjení kondenzátoru
-
-
+
-
+
-
+
-
+
+
E
Fe
Mechanická práce při nabíjení kondenzátoru
Energie kondenzátoru
1/C