5-10 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟΘΗΚΕΥΜΕΝΗ ΣΕ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΟ ΠΥΚΝΩΤΗ

Σχεδιάγραμμα

Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.

Τι έγινε

1. Κάθε διάταξη φορτίων έχει ηλεκτρική δυναμική ενέργεια ίση με το έργο που χρειάστηκε για να τοποθετηθούν τα φορτία· έτσι και ο φορτισμένος πυκνωτής.
2. Η ενέργεια του πυκνωτή δίνεται από τη σχέση U = ½·C·V².
3. Εκφόρτιση: συνδέουμε τους οπλισμούς με αγωγό, το φορτίο μετακινείται ώσπου να εξισωθούν τα δυναμικά και η ενέργεια γίνεται θερμότητα.
4. Για την απόδειξη φανταζόμαστε ότι περνάμε μικρές ποσότητες φορτίου dq από οπλισμό σε οπλισμό· με τάση V το έργο για κάθε dq είναι dW = V·dq.
5. Αφού V = q/C, το διάγραμμα V = f(q) είναι ευθεία από την αρχή των αξόνων.
6. Το συνολικό έργο φόρτισης είναι το εμβαδόν του τριγώνου κάτω από την ευθεία: W = ½·qo·Vo = ½·C·Vo².
7. Στο λυμένο παράδειγμα, όταν φορτισμένος πυκνωτής ενώνεται με αφόρτιστο, το φορτίο διατηρείται, οι δύο αποκτούν κοινή τάση και μέρος της ενέργειας χάνεται ως θερμότητα.

Όροι

U = ½·C·V²

ενέργεια φορτισμένου πυκνωτή

W = ½·qo·Vo

έργο φόρτισης με φορτίο και τάση

dW = V·dq

έργο για τη μεταφορά φορτίου dq

V = q/C

τάση πυκνωτή από φορτίο και C

διάγραμμα V = f(q)

ευθεία από την αρχή των αξόνων

εμβαδόν κάτω από τη V = f(q)

το έργο φόρτισης του πυκνωτή

εκφόρτιση

οι οπλισμοί φτάνουν σε ίδιο δυναμικό

dF΄ = E·dq

δύναμη του πεδίου στο φορτίο dq

θερμότητα στους αγωγούς

πού πάει η ενέργεια που χάνεται

Q = Q1 + Q2

διατήρηση φορτίου σε δύο πυκνωτές