Решение Задачи: Электрическая Емкость и Конденсаторы

Ниже представлены краткие и емкие ответы на вопросы из вашего списка, подготовленные специально для переписывания в школьную тетрадь. 1. Электрическая емкость — это физическая величина, характеризующая способность проводника накапливать электрический заряд. Единица измерения — Фарад (Ф). Конденсатор — это устройство из двух обкладок, разделенных диэлектриком. Емкость плоского конденсатора зависит от площади пластин \( S \), расстояния между ними \( d \) и диэлектрической проницаемости среды \( \varepsilon \): \[ C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d} \] 2. При последовательном соединении конденсаторов общая емкость \( C_{общ} \) вычисляется по формуле: \[ \frac{1}{C_{общ}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots + \frac{1}{C_n} \] Заряд на всех конденсаторах одинаков: \( q_1 = q_2 = q_{общ} \). 3. При параллельном соединении конденсаторов общая емкость равна сумме емкостей: \[ C_{общ} = C_1 + C_2 + \dots + C_n \] Напряжение на всех конденсаторах одинаково: \( U_1 = U_2 = U_{общ} \). 4. Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. Направление тока принято считать от "+" к "-". Сила тока \( I \) — это заряд, проходящий через сечение проводника в единицу времени. Единица измерения — Ампер (А). Плотность тока \( j \): \[ j = \frac{I}{S} \] 7. Закон Ома для участка цепи: сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению: \[ I = \frac{U}{R} \] 8. Последовательное соединение резисторов: \[ R_{общ} = R_1 + R_2 + \dots + R_n \] Сила тока во всех элементах одинакова: \( I_1 = I_2 = I_{общ} \). 9. Параллельное соединение резисторов: \[ \frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \dots + \frac{1}{R_n} \] Напряжение на всех резисторах одинаково: \( U_1 = U_2 = U_{общ} \). 11. ЭДС (электродвижущая сила) — работа сторонних сил по перемещению заряда. Закон Ома для полной цепи: \[ I = \frac{E}{R + r} \] где \( E \) — ЭДС, \( r \) — внутреннее сопротивление источника. Короткое замыкание (\( R \to 0 \)) опасно резким скачком силы тока, что ведет к пожару и разрушению источника. 14. Работа тока \( A \) и мощность \( P \): \[ A = U \cdot I \cdot t \text{ (Дж)} \] \[ P = U \cdot I \text{ (Вт)} \] 15. Закон Джоуля-Ленца: количество теплоты \( Q \), выделяемое проводником с током: \[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \] Применяется в электрообогревателях, лампах накаливания, утюгах. 19. Закон электромагнитной индукции Фарадея: ЭДС индукции в контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока: \[ E_i = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \] Знак минус (правило Ленца) означает, что индукционный ток своим полем препятствует изменению магнитного потока. 21. Самоиндукция — возникновение ЭДС в катушке при изменении силы тока в ней самой. Величина ЭДС: \[ E_{si} = - L \frac{\Delta I}{\Delta t} \] \( L \) — индуктивность, измеряется в Генри (Гн). 36. Трансформатор — устройство для изменения напряжения переменного тока. Состоит из сердечника и двух обмоток. Принцип действия основан на электромагнитной индукции. Коэффициент трансформации \( k \): \[ k = \frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2} \] 39. Соединение «звездой»: концы фазных обмоток соединяются в одну точку (нейтраль). Линейное напряжение \( U_л \) больше фазного \( U_ф \) в \( \sqrt{3} \) раз: \[ U_л = \sqrt{3} U_ф \] 40. Соединение «треугольником»: конец одной фазы соединяется с началом следующей. Здесь линейное напряжение равно фазному: \[ U_л = U_ф \] Нейтральный провод обеспечивает выравнивание фазных напряжений при неравномерной нагрузке.