فنی و مهندسی

بررسی خازن ها در فیزیک ۲

تاریخ انتشار: 1 سال پیش
زمان مطالعه: 16 دقیقه
0 نفر دوست داشتن!
0 نفر نظر دادن
بررسی خازن ها در فیزیک ۲

خازن‌ها

هر گاه بین دو صفحه‌ی رسانا اختلاف پتانسیلی وصل شود، بار الکتریکی روی صفحات خازن نشسته و میدان الکتریکی بین آن‌ها ایجاد شده، تشکیل یک خازن را می‌دهند.

ظرفیت خازن برابر است با میزان بار الکتریکی بر اختلاف پتانسیل صفحات خازن‌ها.

ظرفیت خازن

ساده‌ترین نوع خازن، خازن صفحه موازی است که ظرفیت آن برابر است با:

ظرفیت خارن موازی

رابطه بین میدان الکتریکی بین صفحات خازن و اختلاف پتانسیل:

میدان الکتریکی بین صفحات خازن و اختلاف پتانسیل

روش حل مسائل خازن: در مسائل خازن در فیزیک 2 ، عمدتاً در ابتدا می‌بایست به کمکروش مستقیم (فصل )2 یاقانون گاوس (فصل3) میدان الکتریکی را به دست آورد، سپس با استفاده از روابط بین میدان وپتانسیل الکتریکی، پتانسیل بین صفحات خازن به دست آید و در نهایت با رابطهc=q/V ظرفیت محاسبه می‌شود.

روش حل مسائل خازن

انرژي ذخیره شده در خازن‌ها:

انرژي ذخیره شده در خازن

دی الکتریک‌ها:

ورود عایق دی الکتریک به صفحات خازن ظرفیت را افزایش می‌دهد.

قانون گاوس در داخل دی الکتریک:

 

به هم بستن خازن‌ها:

اتصال موازی خازن‌ها: زمانی که دو پایانه دو یا چند خازن به هم متصل باشند. در این حالت اختلاف پتانسیل دو سر همه خازن‌ها برابر هستند.

خازن معادل در اتصال موازی

ظرفیت معادل خازن‌ها زمانی که به طور موازی بسته شده باشند برابر است با:

ظرفیت خازن موازی

 

اتصال سری (متوالی) خازن‌ها: اگر نقطه اشتراک هر خازن با خازن دیگر تنها یک نقطه باشد، در آن صورت خازن‌ها به صورت سری یا متوالی بسته شده‌اند. در این صورت بار الکتریکی‌ای که روی هر خازن می‌نشیند با هم برابر هستند.

خازن معادل در اتصال سری

ظرفیت خازن معادل به صورت ذیل به دست می‌آید:

ظرفیت خازن سری

 

چگالی انرژی ذخیره شده در میدان الکتریکی خازن‌ها:

چگالی انرژی ذخیره شده درخازن

با انتگرال‌گیری روی کل حجم فضایی که میدان الکتریکی در خازن وجود دارد، انرژی کل خازن به دست می‌آید:

انرژی کل خازن

 اگر احساس میکنین که هنوز کامل متوجه نشدین پیشنهاد میکنیم که ازکپسول آموزشی فیزیک۲ ما استفاده کنین

0 نفر نظر دادن

نظرهای شما

نظر شما دربارۀ این مقاله چیه؟