Электроёмкость, конденсаторы, соединение конденсаторов, энергия электрического поля: ЕГЭ по физике
Электроёмкость — способность проводника накапливать заряд при заданном потенциале; конденсатор — система двух проводников с зарядом +q и -q. Для экзамена важно знать формулы ёмкости плоского конденсатора, последовательного и параллельного соединения, энергии заряженного конденсатора и…
Что нужно знать
- Электроёмкость уединённого проводника: C = q/φ, единица измерения — фарад (Ф).
- Ёмкость плоского конденсатора: C = ε₀εS/d, где S — площадь пластины, d — расстояние между ними, ε — диэлектрическая проницаемость среды.
- Последовательное соединение: 1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + ...; заряды на всех конденсаторах одинаковы, напряжения складываются.
- Параллельное соединение: C = C₁ + C₂ + ...; напряжения одинаковы, заряды складываются.
- Энергия заряженного конденсатора: W = q²/(2C) = CU²/2 = qU/2.
- Энергия электрического поля: W = ε₀εE²V/2, где V — объём поля; объёмная плотность энергии w = ε₀εE²/2.
Термины и понятия
- Электроёмкость: физическая величина, равная отношению заряда проводника к его потенциалу (C = q/φ); характеризует способность проводника…
- Конденсатор: устройство из двух проводников (обкладок), разделённых диэлектриком, предназначенное для накопления электрического заряда.
- Плоский конденсатор: конденсатор, обкладки которого представляют собой две параллельные пластины, расстояние между которыми мало по…
- Диэлектрическая проницаемость (ε): безразмерная величина, показывающая, во сколько раз напряжённость поля в диэлектрике меньше, чем в…
- Электрическая постоянная (ε₀): фундаментальная константа, ε₀ ≈ 8,85·10⁻¹² Ф/м.
- Последовательное соединение: соединение, при котором конденсаторы включены друг за другом, так что заряд на каждом из них одинаков.
- Параллельное соединение: соединение, при котором обкладки конденсаторов соединены попарно, напряжения на них одинаковы.
- Энергия электрического поля: энергия, заключённая в пространстве, где существует электрическое поле; для конденсатора вычисляется по…
Частые ошибки
- Путают формулы последовательного и параллельного соединения конденсаторов (для конденсаторов последовательное соединение даёт обратную сумму ёмкостей, а не прямую, как для резисторов).
- Забывают, что при последовательном соединении заряды на конденсаторах одинаковы, а при параллельном — одинаковы напряжения.
- Неправильно применяют формулу энергии: используют W = CU²/2 вместо W = q²/(2C) или наоборот, не учитывая, какая величина сохраняется.
- Считают, что ёмкость зависит от заряда или напряжения; на самом деле она определяется только геометрией и диэлектриком.
Как пройти тему
В курсе «Физика» тема «Электроёмкость, конденсаторы, соединение конденсаторов, энергия электрического поля» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.
Начать бесплатноОткрыть курсДругие темы раздела
- Электрический заряд, закон сохранения заряда, закон Кулона
- Электрическое поле, напряжённость, потенциал, разность потенциалов, проводники и диэлектрики в электрическом поле
- Постоянный электрический ток: сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи
- Последовательное и параллельное соединение проводников, работа и мощность тока, закон Джоуля — Ленца
- Закон Ома для полной цепи, ЭДС, внутреннее сопротивление источника тока
- Электрический ток в различных средах: металлы, электролиты, полупроводники, газы, вакуум
← Предыдущая тема: Электрическое поле, напряжённость, потенциал, разность потенциалов, проводники и диэлектрики в электрическом поле
Следующая тема: Постоянный электрический ток: сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи