Номер 1, страница 429 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Вопросы. Параграф 76. Конденсаторы. Емкость плоского конденсатора. Энергия электрического поля. Глава 10. Электростатика. Электродинамика - номер 1, страница 429.

Условие.

1. Что называют конденсатором? Для чего используют конденсаторы?

Решение.

Что называют конденсатором?

Конденсатор — это устройство, представляющее собой систему из двух проводников (называемых обкладками), разделённых слоем диэлектрика. Основной характеристикой конденсатора является его электроёмкость (или просто ёмкость) — способность накапливать электрический заряд. Ёмкость $C$ определяется как отношение заряда $q$ одной из обкладок к разности потенциалов (напряжению) $U$ между обкладками: $C = \frac{q}{U}$. Ёмкость измеряется в фарадах (Ф). Величина ёмкости зависит от геометрических размеров конденсатора (площади обкладок $S$, расстояния между ними $d$) и диэлектрической проницаемости $\epsilon$ материала между обкладками. Для плоского конденсатора формула ёмкости выглядит так: $C = \frac{\epsilon \epsilon_0 S}{d}$, где $\epsilon_0$ — электрическая постоянная.

Ответ: Конденсатором называют пассивный электронный компонент, состоящий из двух проводящих обкладок, разделённых диэлектриком, и предназначенный для накопления электрического заряда и энергии электрического поля.

Для чего используют конденсаторы?

Основное свойство конденсатора — накапливать и быстро отдавать электрический заряд — определяет его широкое применение в электротехнике и электронике. Конденсаторы используются для следующих целей:

Накопление энергии: В устройствах, требующих кратковременного мощного импульса энергии, например, в фотовспышках, дефибрилляторах, лазерных установках. Конденсатор медленно заряжается от источника питания, а затем мгновенно разряжается, создавая мощный импульс тока.

Фильтрация: В блоках питания для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Конденсатор заряжается на пиках напряжения и разряжается при спадах, тем самым делая постоянный ток более стабильным.

Колебательные контуры: В паре с катушкой индуктивности конденсатор образует колебательный контур (LC-контур), который является основой радиоприёмников, передатчиков и генераторов. Такой контур способен резонировать на определённой частоте.

Разделение цепей постоянного и переменного тока: Конденсатор не пропускает постоянный ток (после завершения зарядки), но пропускает переменный ток. Это свойство используется для передачи полезного сигнала (переменного тока) между каскадами усилителей, блокируя при этом постоянное напряжение смещения.

Задающие время цепи (RC-цепи): В паре с резистором конденсатор используется для создания временных задержек в различных таймерах и генераторах импульсов. Время зарядки и разрядки конденсатора через резистор можно точно рассчитать.

Ответ: Конденсаторы используют для накопления и быстрой отдачи электрической энергии, для фильтрации и сглаживания напряжения в источниках питания, в качестве элементов колебательных контуров для настройки на определённую частоту, для разделения цепей постоянного и переменного тока, а также для создания временных задержек в электронных схемах.