Вычислить угол сдвига фаз между током и напряжением для кожи лягушки при частоте переменного тока 2 кГц, если её активное сопротивление 2,5 кОм и электроемкость 0,022 мкФ. Считать активное сопротивление и электроемкость соединенными последовательно.
Подальші досліди з розподілом електрики по поверхні наелектризованого провідника, проведені Кулоном та іншими дослідниками, дозволили встановити, що рівномірний розподіл електрики має місце тільки на правильній кульовій поверхні. У загальному випадку заряд є нерівномірним і залежить від форми провідника, будучи більшим в місцях більшої кривизни. Відношення кількості електрики на частині поверхні провідника до величини цієї поверхні назвали густиною (товщиною) електричного шару. Експериментально було встановлено, що електрична густина і електрична сила особливо великі в місцях поверхні, які мають найбільшу кривизну, особливо на вістрях.
Величину, що характеризує залежність потенціалу наелектризованого провідника від його розмірів, форми й навколишнього середовища, називають електроємністю провідника й позначають буквою С. Електроємність провідника вимірюється кількістю електрики, яка необхідна для підвищення потенціалу цього провідника на одиницю:
С = q/ϕ.
За одиницю електроємності в системі СІ приймається 1 фарада (1 Ф). Фарадою називається електроємність провідника, якому для підвищення його потенціалу на один вольт потрібно надати один кулон електрики.
Електроємність, що дорівнює 1 Ф, мала б куля радіусом 9·106 км, що в 23 рази більше відстані від Землі до Місяця.
Якщо провідник з'єднати із джерелом електрики певного потенціалу, то провідник одержить електричний заряд, що залежить від ємності провідника. Його ємність, а, отже, і кількість електрики, якою він заряджається, збільшуються, якщо наблизити до нього другий провідник, з'єднаний із землею. Конструкція, що складається із двох провідників, розділених ізолятором, з електричним полем між ними, усі силові лінії якого починаються на одному провіднику, а закінчуються на іншому, була названа електричним конденсато ром. При цьому обидва провідника називаються обкладками, а ізолююча прокладка – діелектриком. Процес нагромадження зарядів на обкладках конденсатора називається його зарядкою. При зарядці на обох обкладках накопичуються рівні за величиною й протилежні за знаком заряди. Оскільки електричне поле зарядженого конденсатора зосереджене в просторі між його обкладками, то електроємність конденсатора не залежить від навколишніх тел.
Електроємність конденсатора вимірюється відношенням кількості електрики на одній з обкладок до різниці потенціалів між обкладками:
С = q/U.
1 Ф – електроємність такого конденсатора, який може бути заряджений кількістю електрики, рівною 1 Кл, до різниці потенціалів між обкладками, що дорівнює 1 В.
Наприклад, електрична ємність плоского конденсатора в системі СІ визначається за співвідношенням:
С = εε0S/d,
де ε – діелектрична проникність матеріалу, що знаходиться між обкладками конденсатора; ε0 – діелектрична проникність вакууму; S – величина площі поверхні пластини (меншої, якщо вони не рівні); d – відстань між пластинами.
Якщо обкладки зарядженого конденсатора з'єднати провідником, то заряди переходитимуть з однієї обкладки на іншу і нейтралізують один одного. Цей процес називається розрядкою конденсатора. Кожен конденсатор розрахований на певну напругу. Якщо напруга між обкладками стане дуже великою, то розрядка може відбутися і безпосередньо через діелектрик (без сполучного провідника), тобто настає пробій діелектрика. Пробитий конденсатор до подальшого вживання не придатний.
Для отримання електроємності потрібної величини конденсатори сполучають в батарею. На практиці зустрічається як паралельне, так і послідовне з'єднання конденсаторів.
Образовательная: знакомство со строением уха, слуховым аппаратом человека; продолжение работы по формированию навыков учащихся работать в группе, анализировать источники информации, выполнять эксперимент; закрепление знаний и умений составлять задачи по теме и решать их. – Воспитательная: воспитание мировоззренческих понятий (причинно-следственные связи в окружающем мире, познаваемость окружающего мира и человечества); нравственное воспитание – любви к природе, чувства товарищеской взаимовыручки, этики групповой работы. – Развивающая: развитие навыков и умений классифицировать и обобщать, составлять схемы, формулировать выводы по изученному материалу; развитие самостоятельности мышления и интеллекта, грамотной устной речи, навыков практической работы. Оборудование: схемы, фотографии, видеофильм или презентация «Изучение слухового аппарата человека», телевизор (мультимедийный проектор), компьютеры с выходом в интернет, другие источники информации, презентация, видеоролик. Ход урока I. Организационный этап (1–2 мин). В кабинете парты расставлены для работы в группах по 3–4 учащихся. Учитель объясняет цели и задачи урока. Формируются группы (по желанию), раздаётся рабочий материал. Каждая группа имеет компьютер с выходом в интернет. В течение заданного времени группа готовит тексты мини-рассказов (докладов) по различным источникам информации (библиотечные ресурсы, электронные учебники, интернет, видеотека, мультимедийные источники информации), иллюстрирует их слайдами, схемами, картинками. II. Активизация мыслительной деятельности (5 мин) ФИЗИЧЕСКИЙ СЛОВАРИК (Из словаря В.Даля.) Вокальный. Заимствовано в начале XVIII в. из французского языка: vocal – гласный, голосовой, звучащий. •В унисон (в один голос). Возникло в XIX в. в результате сращения в одно слово, заимствованного из итальянского языка, где unus – один, sonus – звук, голос. •Слух. Общеславянское. Образовано с суффикса -х- от того же корня, что и слово слыть.
ЧАСТЬ 2. Гидроэнергетика
Подальші досліди з розподілом електрики по поверхні наелектризованого провідника, проведені Кулоном та іншими дослідниками, дозволили встановити, що рівномірний розподіл електрики має місце тільки на правильній кульовій поверхні. У загальному випадку заряд є нерівномірним і залежить від форми провідника, будучи більшим в місцях більшої кривизни. Відношення кількості електрики на частині поверхні провідника до величини цієї поверхні назвали густиною (товщиною) електричного шару. Експериментально було встановлено, що електрична густина і електрична сила особливо великі в місцях поверхні, які мають найбільшу кривизну, особливо на вістрях.
Величину, що характеризує залежність потенціалу наелектризованого провідника від його розмірів, форми й навколишнього середовища, називають електроємністю провідника й позначають буквою С. Електроємність провідника вимірюється кількістю електрики, яка необхідна для підвищення потенціалу цього провідника на одиницю:
С = q/ϕ.
За одиницю електроємності в системі СІ приймається 1 фарада (1 Ф). Фарадою називається електроємність провідника, якому для підвищення його потенціалу на один вольт потрібно надати один кулон електрики.
Електроємність, що дорівнює 1 Ф, мала б куля радіусом 9·106 км, що в 23 рази більше відстані від Землі до Місяця.
Якщо провідник з'єднати із джерелом електрики певного потенціалу, то провідник одержить електричний заряд, що залежить від ємності провідника. Його ємність, а, отже, і кількість електрики, якою він заряджається, збільшуються, якщо наблизити до нього другий провідник, з'єднаний із землею. Конструкція, що складається із двох провідників, розділених ізолятором, з електричним полем між ними, усі силові лінії якого починаються на одному провіднику, а закінчуються на іншому, була названа електричним конденсато ром. При цьому обидва провідника називаються обкладками, а ізолююча прокладка – діелектриком. Процес нагромадження зарядів на обкладках конденсатора називається його зарядкою. При зарядці на обох обкладках накопичуються рівні за величиною й протилежні за знаком заряди. Оскільки електричне поле зарядженого конденсатора зосереджене в просторі між його обкладками, то електроємність конденсатора не залежить від навколишніх тел.
Електроємність конденсатора вимірюється відношенням кількості електрики на одній з обкладок до різниці потенціалів між обкладками:
С = q/U.
1 Ф – електроємність такого конденсатора, який може бути заряджений кількістю електрики, рівною 1 Кл, до різниці потенціалів між обкладками, що дорівнює 1 В.
Наприклад, електрична ємність плоского конденсатора в системі СІ визначається за співвідношенням:
С = εε0S/d,
де ε – діелектрична проникність матеріалу, що знаходиться між обкладками конденсатора; ε0 – діелектрична проникність вакууму; S – величина площі поверхні пластини (меншої, якщо вони не рівні); d – відстань між пластинами.
Якщо обкладки зарядженого конденсатора з'єднати провідником, то заряди переходитимуть з однієї обкладки на іншу і нейтралізують один одного. Цей процес називається розрядкою конденсатора. Кожен конденсатор розрахований на певну напругу. Якщо напруга між обкладками стане дуже великою, то розрядка може відбутися і безпосередньо через діелектрик (без сполучного провідника), тобто настає пробій діелектрика. Пробитий конденсатор до подальшого вживання не придатний.
Для отримання електроємності потрібної величини конденсатори сполучають в батарею. На практиці зустрічається як паралельне, так і послідовне з'єднання конденсаторів.