1. Elektrostatika
-
Upload
mirzetpiljug -
Category
Documents
-
view
63 -
download
5
description
Transcript of 1. Elektrostatika
-
UNIVERZITET U NIU
TEHNOLOKI FAKULTET U LESKOVCU
ELEKTROTEHNIKA Predavanja,
Raunske vebe:
Sreten Stojanovi
Laboratorijske vebe:
Dejan Ranelovi
-
ISPIT AKTIVNOSTI POENI NAPOMENA
Predispitne
obaveze
aktivnost u toku
predavanja 5
min
30 praktina nastava 15
kolokvijumi 50
Zavrni deo ispita test provere znanja 30
-
Sadraj predmeta:
1. Elektrostatika
2. Elektrokinetika
3. Magnetizam
4. Naizmenine struje
5. Proizvodnja i prenos elektrine energije
-
LITERATURA Predavanja:
1. S. Stojanovi, Elektrotehnika, PDF Prezentacija predavanja, 2013.
2. A. orevi, Osnovi elektrotehnike 1-4, Akademska misao, Univerzitet u Beogradu, 2013.
3. S. Pokorni, Elektrotehnika 1,2,3,4, Elektrotehniki fakultet, Univerzitet Istono Sarajevo, PDF Skripta, 2011
4. M. Cvetkovi, Elektrotehnika, Tehnoloki fakultet, Leskovac, 1990.
Vezbe (raunske):
5. Zbirka zadataka iz osnova elektrotehnike 1-4, Akademska misao, Univerzitet u Beogradu, 2013.
6. ukan Vuki, Zbirka ispitnih zadataka iz elektrotehnike, Poljoprivredni fakultet Beograd, 2003.
Vezbe (laborat.):
7. Mladenovi I., Stojanovi S.: Elektrotehnika sa elektronikom, praktikum za laboratorijske vebe, Tehnoloki fakultet, Leskovac, 2003.
-
1. ELEKTROSTATIKA
Elektrostatika je nauka o elektricitetu koja prouava:
- elektricitet u stanju mirovanja,
- raspored elektriciteta na telima,
- uzajamno dejstvo naelektrisanih tela, ...
-
1.1 STRUKTURA MATERIJE
Materija se sastoji iz atoma: elektroni, protoni i neutroni
Elektron nosi najmanje negativno naelektrisanje.
191.602 10e C
Jedinica naelektrisanja je kulon C
18 191 6.24196 10 1.60206 10e CeC
1C je veoma velika veliina - koriste se 1mC, 1C, 1nC,...
Proton je pozitivno naelektrisana estica.
191.602 10e C
-
1.1.1 NAELEKTRISAVANJE ATOMA
Atomi su neutralni
Ako atom primi e negativan jon
Ako atom otpusti e pozitivan jon
negativan jon pozitivan jon
-
1.1.2 NAELEKTRISAVANJE TELA
Naelektrisano telo - ima viak ili manjak e u svojim atomima.
Naelektrisanje tela Q, q, q(t)
Q n e
n broj elektrona koji je primljen od tela ili predat telu
NAINI NAELEKTRISAVANJA TELA
kontaktom (trenjem)
elektrostatikom indukcijom
-
Naelektrisanje tela kontaktom (trenjem)
+ Q - Q
-
Naelektrisanje tela elektrostatikom indukcijom
-
Zakon o odranju elektriciteta:
- Naelektrisanje moe samo prei sa jednog tela na drugo,
ne moe nestati ili se stvoriti.
- U zatvorenom sistemu ukupna koliina naelektrisanja uvek
ostaje ista.
-
1.2 MEUSOBNO DELOVANJE NAELEKTRISANJA
Naelektrisanja meusobno deluju elektrostatikim
silama.
(+)(+) ili (-)(-) odbijanje
(+)(-) privlaenje
Takasto naelektrisanje = naelektrisano telo ije dimenzije u
datim uslovima moemo zanemariti.
A
naelektrisano telo
A
takasto naelektrisanje
-
1.2.1 KULONOV ZAKON
Sila izmeu dva takasta naelektrisanja:
1 212 21 2Q Q
F F F k Nr
, 9 2 21
9 104
k Nm C
Dielektrina konstanta sredine:
0 r
Dielektrina konstanta vakuma:
12 2 20 8.85 10 C Nm
Relativna dielek. konstanta sredine:
r
Q1
Q2
r
F12
F21
F21
=F12
=F
+
+
-
ALGEBARSKA I SKALARNA VREDNOST SILE
1 2 0 0Q Q F - odbojna sila
1 2 0 0Q Q F - privlana sila
1 2
2
Q QF k
r - algebarska vrednost sile
1 2
2
Q QF k
r - skalarna vrednost sile
+ -
+ +
-
VEKTORSKI OBLIK SILE
1 212 122
Q QF k r
r
1 2
2
Q Qk
r - algebarski intenzitet
12r - jedinini vektor
1 221 212
Q QF k r
r , 21r - jedinini vektor
21 12
12 21
r r
F F
+ +
+ +
- -
+ -
+ -
-
-Q2
r13
r23
F13
F23
F
+Q1
+Q3
SILA SKUPA TAKASTIH NAELEKTRISANJA - superpozicija
Rezultujua sila:
1
n
r i
i
F F
Primer.
1 3
13 2
13
Q QF k
r ,
2 323 223
Q QF k
r
kosinusna teorema:
2 2 2
13 23 13 232 cosF F F F F
-
1.3 ELEKTRINO POLJE
Posebno fiziko stanje u okolini svakog naelektrisanog tela
pq probno optereenje je pozitivno naelektrisano telo veoma
malih dimenzija i naelektrisanja, koje svojim poljem ne utie na
ispitivano elektrino polje.
Vektor jaine elektrinog polja
p
FE
q ,
N
C
0r - jedinini vektor usmeren od
izvora polja ka spolja
Vektor jaine elektrostatikog polja E ima pravac i smer sile F koja deluje na pq .
-
1.3.1 POLJE USAMLJENOG TAKASTOG NAELEKTRISANJA
Vektor jaine elektrinog polja
0 02 2
1 p
p
Qq QE k r k r
q r r
0Q E je istog smera kao i 0r
0Q E je suprotnog smera od 0r
Algebarska vrednost jaine elektrinog polja
20
P
F Q NE k
q r C
+ +
-
1.3.2 POLJE SKUPA TAKASTIH NAELEKTRISANJA
2n takasta naelektrisanja
1 21 2 01 022 2
0 1 2
2
0210
1
4
1
4
ii
i i
Q QE E E r r
r r
Qr
r
n n takastih naelektrisanja
021 10
1
4
n ni
i i
i i i
QE E r
r
2E
E 1
E
+
-
-
1.3.3 RASPODELA NAELEKTRISANJA
LINIJSKA RASPODELA NAELEKTRISANJA
Naelektrisanje je raspodeljeno du tanke niti (linijsko naelektrisanje)
Poduna gustina naelektrisanja Q':
( ) C mna dldQ
Qdl
( ) ( )na dldQ Q l l
Za ( ) .Q l Q Const
QQ
l
( )na lQ Q l
-
Nit duine L izdeli se na elemente duine dl .
Naelektrisanje jednog elementa iznosi ( )dQ Q l dl .
Vektor jaine elektrinog polja jednog elementa u taki P
0 02 2( )
))
((
dE r k r k rdQ l Q l dl
r r
Ukupna jaina elektrinog polja u tako P
02( )
( )L
Q lE r k r
r
dl
-
POVRINSKA RASPODELA NAELEKTRISANJA
Naelektrisanje je raspodeljeno po povrini (povrinsko naelektrisanje) Povrinska gustina naelektrisanja ( )S :
(n dS) 2( ) C m
adQS
dS
(n dS) ( )adQ S dS
Za ( ) .Q S Q Const
Q
S
(n S)aQ S
dS
-
Povrina S izdeli se na elemente povrine dS .
Naelektrisanje jednog elementa iznosi ( )dQ S dS .
Vektor jaine elektrinog polja jednog elementa u taki P
0 02(n dS)
2)
( )(
adE r k r k r
r r
dQ S dS
Ukupna jaina elektrinog polja u tako P
02( )
( )S
S dSE r k r
R
dS
-
ZAPREMINSKI RASPODELA NAELEKTRISANJA
Naelektrisanje je raspodeljeno unutar zapremine V
Zapreminska gustina naelektrisanja ( )r :
(n dV) 3C madQ
dV
(n dV)adQ dV
za ( ) .Q V Q Const
Q
V
(n V)aQ V
dV
V
-
Zapremina V izdeli se na elemente zapremine dV .
Naelektrisanje jednog elementa iznosi ( )dQ V dV .
Vektor jaine elektrinog polja jednog elementa u taki P
0 02 2
( )(
))
(dE r k r k r
dQ V V dV
r r
Ukupna jaina elektrinog polja u tako P
02( )
( )V
V dVE r k r
r
dV V
-
1.3.4 PREDSTAVLJANJE ELEKTRINOG POLJA
PRIKAZ ELEKTRINOG POLJA POMOU LINIJE POLJA
Linije polja su zamiljene linije u ijim takama se vektor E ponaa kao tangenta.
Smer linija polja je odreen smerom vektora E.
Q10
A tangenta E
linija polja
-
linije polja
Gustina linija
polja zavisi od
Q!!!
-
EKVIPOTENCIJALNE POVRI
Zamiljene povrine u elektrostatikom polju kroz koje linije sile polja prolaze pod pravim uglom.
-
1.4 ELEKTRINI FLUKS
Fluks - gustina linija polja kroz povrinu S
Fluks elektrinog polja E kroz povrinu S
Za homogeno polje
S S n
n - vektor jedinine normale na povr S
cos nE S n SE E S
S
S
-
Sluajevi:
0 , onda maxES
090 , onda 0
-
Nehomogeno polje E
diferencijalni oblik
ukupni fluks E kroz povrinu S:
dS
+
-
1.4.1 GAUSOVA TEOREMA
Fluks vektora elektrinog polja E kroz zatvorenu povrinu S jednak je koliniku algebarskog zbira svih koliina naelektrisanja koja su obuhvaena tom povrinom i dielektrine konstante vakuma 0 :
Namena. Gausova teorema slui odreivanje elektrinog polja naelektrisanja koja imaju neku simetriju.
-
PRIMENA GAUSOVE TEOREME
Usamljeno takasto naelektrisanje u vakumu
2
0
4S S
QEdS EdS r E
2
04
QE
r
+ Q
S
+
dS
-
Naelektrisana metalna sfera
r R ,
2
0
4S S
QEdS EdS r E
,
Za Q Q 204
QE
r
Za 24Q S R
2 2
2 2 2
0 0 0
4
4 4
Q R RE
r r r
2
2
0
RE
r
r R 0E
-
Naelektrisani metalni cilindar beskonane duine
r R
0 1 2 0 1 2
0 0
0 1 2
0 0
0 0
0
2
S S S S S S
S S
EdS EdS EdS EdS
EdS E dS
QE rh
Za Q Q 02
QE
rh
Za Q Q h 02
QE
r
Za 2Q Rh 0
RE
r
r R 0E
-
Naelektrisana ravan
1 2E E , Q S , 1 2S S
0 1 2
1 2
0 1 2
0
1 2
1 2
0 0
0
2
S S S S
S S
EdS EdS EdS EdS
EdS EdS
ES ES
Q SES
02E
-
r
Dve naelektrisane
ravani
Polje van ploa ne postoji:
1 2 0E E E
Polje izmeu ploa iznosi:
1 2 1
0 0
2 22
E E E E
0E
-
1.5 ELEKTRINI POTENCIJAL I NAPON
Rad sila elektrostatikog polja B B
e p
A A
A F dl q Edl cirkulacioni integral
Zakon cirkulacije vektora E
0C
Edl
0C AMBNA AMB BNA
Edl Edl Edl Edl
AMB BNA ANB
Edl Edl Edl
1 2L L
Edl Edl
Rad sila elektrinog polja ne zavisi od oblika
putanje ve samo od poetne i krajnje take.
-
1.5.1 POTENCIJAL ELEKTRINOG POLJA
Definicija. Potencijal proizvoljne take A elektrinog polja E u odnosu na referentnu taku R je:
R
A
A
V Edl V
Potencijal ne zavisi od oblika putanje ve samo od poetne i krajnje take
1 2
A
L L
V Edl Edl
Potencijal referentne take je 0!!!
0
R
R
R
V Edl
R
-
ODREIVANJE POTENCIJALA NEKIH NAELEKTRISANIH TELA
Potencijal usamljenog takastog naelektrisanja
2
0
4S S
QEdS EdS r E
2
04
QE
r
2
0 0 0
2
0
1
4 4 4
1 1
4
RR R R R
AA A A A A R
Q Q dr QEdl Edl dr
r
Q
rr r r
Za Rr
04A
A
QV
r , tj.
0
( )4
QV r
r
E
Q
R
A
rR
rA
+ +
-
Potencijal naelektrisane metalne sfere
r R 2 2
2
0 0 0 0 0
4
4 4 4 4A
A
A A AA A A r
Q Q dr Q R RV Edr Edr dr
r r r r
, 2
0
( )R
V rr
r R
2
0 0
( )R R
V RR
,
0
( )R
V R
r R
2
0 0
( ) 0 ( )4
A
R
r R R
Q drV r E dr Edr V R
r
0
( )R
V r
-
Potencijal dve naelektrisane ravani
0 0 0
R R R R
A R A
A A A A
V Edr Edr dr dr r r
Referentna taka na negativnoj ploi ( Rr d ):
0
( )V r d r
r
V
d
-
1.5.2 NAPON ELEKTROSTATIKOG POLJA
Razlika potencijala izmeu dve take.
R R B
A B
A B A
U V V Edl Edl Edl
B
A B
A
U V V Edl V
Napon ne zavisi od oblika putanje, ve od poetne i krajnje take.
+
E
R
A
+
B
-
EKVIPOTENCIJALNE POVRINE
Neka je E dl :
0Edl
0
B
A B
A
U V V Edl
0A BU V V
Razlika potencijala (napon) izmeu bilo koje dve take jedne ekvipotencijalne povrine je 0.
Ekvipotencijalne take se nalaze na istom potencijalu.
linije polja
ekvipotencijalne
linije
-
1.5.3 ELEKTROSTATIKI DIPOL
Elektrostatiki dipol ine dva takasta naelektrisanja, Q i Q , na malom
meusobnom rastojanju.
Potencijal:
2 1
0 1 0 2 0 1 24 4 4M
Q Q Q r rV
r r r r
2 2
0 0
cos cos
4 4MV
r
Qd p
r
Elektrini moment dipola:
p Qd
p Qd 02
04MV
r
r
p
-
1.6 RAD ELEKTROSTATIKIH SILA I ELEKTRINA POTENCIJALNA
ENERGIJA
Rad sila elektrostatikog polja pri pomeranju probnog naelektrisanja pq
iz take A u taku B
AW , BW -potencijalne elektrine energije naelektrisanja pq u takama A i B.
0eF
A - rad vri sila polja , 0eF
A - rad vri spoljna sila
A BW W - promena elektrine energije usled dejstva polja
B
A
+
( )
ee
B B
F
A B
F e p
A A
p AB p A B
p A p B
A B
A F dl q E dl
q U q V V
q V q V
A
W W
-
Rad spoljne sile iF pri premetanju naelektrisanja pq suprotno polju E
A BW W - promena elektrine energije usled dejstva spoljne sile.
taka na viem potencijalu
taka na niem potencijalu
A B
B
A
+
-
Neka je B referentna taka u beskonanosti sa nultim potencijalom.
0 0B R B R p BV V W W q V
Potencijalna energija u taki A iznosi:
Potencijalna energija naelektrisanja pq u taki A elektrinog polja jednaka
je radu spoljnih sila pri premetanju naelektrisanja pq iz beskonanosti u
datu taku polja.
R
A
+
-
1.7 ELEKTRINO POLJE U SUPSTANCAMA
Podela vrstih supstanci u odnosu na sadraj slobodnih elementarnih
nosioca naelektrisanja:
Provodnici sadre veliki broj slobodnih elementarnih naelektrisanja
srebro, zlato, platina, bakar, aluminijum, gvoe,
Dielektrici skoro da ne sadre slobodna elementarna naelektrisanja
staklo, porcelan, PVC, kvarc
Poluprovodnici sadre manji broj slobodnih nosioca naelektrisanja
silicijum, germanijum
-
1.7.1 PROVODNICI U ELEKTRINOM POLJU
Slobodni nosioci su elektroni u spoljanjoj (valentnoj) putanji.
Toplotno dejstvo na provodnik
Pod toplotnim dejstvom, slobodni
elektroni se kreu haotino u svim
pravcima.
Koncentracija elektrona je konstantna
po zapremini.
Primer. Bakar
28 38,25 10CuN m koncentracija elektrona
10 31,35 10 /se CuN e C m zapreminska gustina elektrona
-
USAMLJEN PROVODNIK U VAKUMU U POLJU E
Pod dejstvom polja E , dolazi do kretanja slobodnih
elektrona u suprotnom smeru od linija sila polja.
Kontinualno usmereno kretanje elektrona nije mogue
jer elektroni fiziki ne mogu da napuste provodnik
(izuzev pri vrlo visokim temperaturama).
Dolazi samo do preraspodele elektrona unutar
provodnika, nakon ega nema vie usmerenog
kretanja.
Zakljuak. Poto nema usmerenog kretanja elektrona unutar provodnika,
elektrostatiko polje unutar provodnika ne postoji, tj. 0uE .
+ + +
- - -
-
Raspodela naelektrisanja unutar provodnika
0 0uS uS
Q E dS
Raspodela naelektrisanja na granici provodnika
1
1 1 1
1
0
00
u s
s
uS u
S S S
S
Q EdS E dS EdS
EdS
Zakljuak. Viak slobodnog
naelektrisanja je lokalizovan u
provodniku neposredno uz njegovu
povrinu.
Ova pojava se naziva elektrostatika
indukcija.
- - - -
+ + + +
-
GRANINI USLOVI
Na povrini provodnika u polju postoji viak slobodnog naelektrisanja
I granini uslov
0C
Edl 0tE
Dokaz.
0 0
0
0 0 0 0
C h l h l
t
l
Edl Edl dl Edl Edl
E dl
0tE
Tangencijalna komponenta polja ne postoji.
Linije sila polja su normalne na povrinu provodnika!
provodnik
vakum
+
+ + + +
+
+
+
-
II granini uslov
0
uS
S
QEdS
0
nE
Dokaz.
1 2
2
, 0
0
0 0
B B
B
S So h S S
n n B
S
EdS EdS dS EdS
E dS E S
0 0
uS B
S
Q SEdS
0
Bn B
SE S
0
nE
Normalna komponenta polja postoji i proporcionalna je povrinskoj g ustini
slobodnih nosilaca naelektrisanja.
provodnik
vakum
+
+ + + +
+
+
+
-
UTICAJ OBLIKA TELA NA RASPODELU SLOBODNIH NOSIOCA NAELEKTRISANJA
Sistem do dva provodna tela povezana provodnikom: a b
a bV V , 0 04 4
a ba
Q QV
a d ,
0 04 4
b ab
Q QV
b d
a b b
aQ Q Q
b
24
aa
Q
a
,
24
bb
Q
b
22
2 2
//
/ /
ba a
b b b
aQ a
Q a bb
Q b Q b a
a b b
b
a
0 0
b ab aE E
princip rada
gromobrana
-
Primeri raspodela naelektrisanja na provodnim telima
Na graninoj povrini provodnik vakum vai 0tE , 0/nE
Linije sila spoljanjeg polja su normalne na povrinu provodnika.
Povrina provodnika je ekvipotencijalna povrina.
Koliina slobodnih naelektrisanja je vea na veim povrinama.
Povrinska gustina slobodnih naelektrisanja je vea na otrijim povrinama.
-
KAPACITIVNOSTI
Kapacitivnost usamljenog provodnog tela
R
M
V Edl
R
M
QC
Edl
Primer. Kapacitivnost sferinog naelektrisanja poluprenika r a
04
QV
a 0
0
4/ 4
QC a
Q a
, 04C a
Primer. Kapacitivnost Zemlje
6378kma 30 04 4 6378 10 0,71 mFC a
-
Kondenzator i njegova kapacitivnost
Kondenzator je sistem od dva blisko postavljena provodna tela
naelektrisana istom koliinom naelektrisanja ali suprotnih znakova.
B
AB A B
A
U U Edl V V
QC
U
Primer. 6Ploasti kondenzator
0 0 0
/Q S QU Ed d d d
S
0
0
SQ QC
QU dd
S
, 0S
Cd
-
Primer. Sferni kondenzator
2
0
4S S
QEdS E dS r E
2
04
QE
r
2 2
0 0
0 0
0
4 4
1 1 1
4 4
4
b
a
r b b
r a a
b
a
Q Q drU Edr dr
r r
Q Q
r a b
Q b a
ab
0
0
4
4
abQ QC
Q b aU b a
ab
, 04 ab
Cb a
-
1.7.2 ELEKTROSTATIKO POLJE U PRISUSTVU DIELEKTRIKA
Dielektrik je materijal koji, idealizovano posmatrano, nema slobodnih
naelektrisanja.
Dielektrini materijali:
- vrsti - papir, kvarc, mermer, staklo, liskun, guma, PVC, .
- teni ista voda, transformatorsko ulje,
- gasoviti vazduh, vodonik,
Atom dielektrika je elektrino neutralan.
Centri pozitivnog i negativnog naelektrisanja se poklapaju.
-
POLARIZACIJA ATOMA DIELEKTRIKA
Pod uticajem stranog polja E dolazi do pomeranja centara pozitivnog i negativnog naelektrisanja i nastaje se diplol, iji je elektrini moment
p Qd
Eksperimentalna istraivanja:
p E
- koeficijent polarizacije atoma
isti je za sve atome jednog
dielektrika
-
POLARIZACIJA DIELEKTRIKA KAO CELINE
pre polarizacije posle polarizacije
Na povrini dielektrika javlja se tzv. vezano
naelektrisanje,
Unutranjost dielektrika elektrino neutralna.
Vektor polarizacije
P E - za linearan dielektrik
E
-
GUSTINA VEZANOG NAELEKTRISANJA NA POVRINI DIELEKTRIKA
v d nn P P
Za linearan dielektrik (P E )
v d d
n
n P n E
E
dn - normala u datoj taki dielektrika
usmerena ka spolja
+ + + +
+ +
+
+
dielektrik
vakum
-
VEKTOR ELEKTRINOG POMERAJA (INDUKCIJE)
Opisuje uticaj dielektrine sredine na elektrino polje.
2
0 /D E P C m
Za linearan dielektrik vai
D E , 0P D
Dokaz.
0 0 0 0 0 01e e rD E P E E E E E E E
00 0 0 0D
P D E E E E D
-
UOPTENI GAUSOV ZAKON
0 0
uk u S u S v u S
S
Q Q QEdS
- Gausov zakon
u SQ - koliina slobodnog naelektrisanja u S
v u S
S
Q PdS - koliina vezanog naelektrisanja u S
0 0 0 0 0 0
0
v u S u S u S
S S S S
u S
SD
Q Q QP P PdS EdS dS E dS
E P dS Q
Uopteni Gausov zakon
u S
S
DdS Q - (koristi samo slobodna naelektrisanja)
-
GRANINI USLOVI
na granici dve dielektrine sredine
1 2 0n E E
1 2n D D n - normala usmerena od 2 ka 1
- povrinska gustina slobodnog naelek.
Specijalni sluaj:
Sredina 1 je dielektrik a 2 je provodnik.
2 0E , 2 0D
1 1 1 10 , 0n tn E E E E
1 1nnD D
Sredina 2
Sredina 1
+
+ + + +
+
Provodnik
Dielektrik
+
+ + + +
+
-
ANALIZA POLJA U SISTEMIMA SA
PROVODICIMA I LINEARNIM
DIELEKTRICIMA
1 rv
r r
Dielektrik moemo zameniti vezanim
naelektrisanjima v koja se nalaze u vakumu.
Superpozicija:
u v
r r
, u
r
Vezana naelektrisanja dielektrika prividno smanjuju gustinu slobodnih naelektrisanja r puta.
Prisustvo dielektrika smanjuje elektrostatiko polje slobodnih naelektrisanja r puta.
provodnik
dielektrik
+
+ + + +
+
+
+
+ +
+
- - - -
- -
-
-
- -
-
Primer. Ploasti kondenzator
sa vakumom izmeu elektroda
00
0
E
, 0 0
SC
d
sa dielektrikom izmeu elektroda
00 v
r
, 0
r
0 0 0
0 0 0
r
r r
EE
, 0
r
EE
00
0
0
r
r
SQ Q SC
U Ed dd
0 0r r
SC C
d
-
Zakljuak. Umesto kondenzatora sa povrinskom gustinom naelektrisanja
0 i dielektrikom izmeu elektroda sa dielektrinom konstantom 0 r
, moemo posmatrati kondenzator sa povrinskom gustinom
naelektrisanja 0 / r i vakumom izmeu elektroda.
-
ZAPREMINSKA GUSTINA ELEKTINE ENERGIJE ELEKTROSTATIKOG POLJA
Posmatramo ploasti kondenzator sa linearnim dielektrikom
D , D E
E
1 1 1 1
2 2 2 2e
e
W QU SEd DESd DE V
w V
Zapreminska gustina elektrine energije:
3
1
2e
Jw DE
m
, 2
1 1
2 2ew EE E ,
21 1
2 2e
D Dw D
eW je lokalizovana u prostoru gde postoji elektrostatiko polje, bez obzira
da li je taj prostor ispunjen vakumom ili nekim dielektrikom.
-
1.7.3 MEUSOBNO VEZIVANJE VIE KONDENZATORA
REDNA VEZA KONDENZATORA
1 2 1 1 2 2
1 2
1 21
1 1
,
1 1 1
n n ne
ni
nn
e i
qUq q q C U C U C U
C
U U U U qC
C CC C
2 kondenzatora: 1 2
1 2
e
C CC
C C
-
PARALELNA VEZA KONDENZATORA
Uslovi:
1 1 2 2
1 2 1 2
1
,, , en n
nn
e i
i
n
qU
Cq C U q C U q C U
q q q q C CC
CC
U
-
MEOVITA VEZA KONDENZATORA
23 2 3C C C
1 2 31 2313 1 23
1 23 1 2 3
C C CC CC C C C
C C C C C