24
Lampanın işıqlanması nəyi sübut edir?
Təchizat: müstəvi kondensator, elektrofor
maşını, elektrik lampası (6V), birləşdirici
naqillər və açar.
İşin gedişi:
1.
Kondensator, lampa və açardan ibarət
ardıcıl dövrə qurun.
2. Açarı qapayıb lampanın yanıb-yanma-
dığını müşahidə edin.
3. Açarı açın və kondensatorun
lövhələrindən birini elektrofor maşını
ilə yükləyin
(c)
. Dövrəni qapayın və
müşahidə etdiyiniz hadisənin səbəbi
üzərində düşünün.
Nəticənin müzakirəsi:
Hansı halda dövrədəki lampa işıqlandı?
Eksperimentdən hansı nəticəyə
gəlmək
olar:
lampanın işıqlanması nəyi sübut
edir?
Məlumdur ki, ən sadə kondensator iki paralel müstəvi lövhədən ibarət müstəvi
kondensatordur. Kondensatorun xarakteristikası
elektrik tutumudur.
Kondensatorun elektrik tutumu (C) – onun yükünün lövhələri arasındakı gər-
ginliyə (potensiallar fərqinə) nisbəti ilə ölçülən fiziki kəmiyyətdir:
?????? =
??????
?????? − ??????
=
??????
??????
. (1)
Elektrik tutumunun BS-də vahidi faraddır (1F):
Farad elə kondensatorun elektrik tutumudur ki, onun yükü 1Kl olduqda
lövhələri arasındakı gərginliyi 1V olsun:
?????? =
??????
??????
= 1
????????????
??????
= 1??????.
Farad çox böyük elektrik tutumu olduğundan praktikada onun çox kiçik hissə-
lərindən (mikrofarad, nanofarad, pikofarad və s.) istifadə edilir:
1?????????????????? = 10 ??????; 1???????????? = 10 ??????; 1???????????? = 10
??????.
Kondensatorun yükü, onun lövhələrinin birinin yükünün moduluna bərabərdir. Bu
yük kondensatorun qoşulduğu mənbəyin uclarındakı gərginliklə düz mütənasibdir:
?????? = ????????????. (2)
Deməli, elektrik tutumu elektrik yükü və gərginlik arasında mütənasiblik əmsalı olub
yük və gərginlikdən asılı deyildir. Bəs elektrik tutumu nədən asılıdır?
Müstəvi kondensatorun elektrik tutumu onun lövhəsinin sahəsindən, lövhələr ara-
sındakı məsafədən və lövhələr arasındakı mühitin dielektrik nüfuzluğundan asılıdır:
?????? =
?????? ????????????
??????
. (3)
Burada S – kondensatorun bir lövhəsinin sahəsi, d – kondensatorun lövhələri arasın-
dakı məsafə,
?????? – kondensatorun lövhələri arasındakı mühitin dielektrik nüfuzlu-
ğudur. Məhz lövhələri arasında olan dielektrik kondensatora elektrik yükünü uzun
müddət saxlamağa imkan verir. Əgər kondensatorun lövhələri arasındakı dielektrik
ARAŞDIRMA
1
(c)
LAYİHƏ
25
yalnız havadırsa (
?????? = 1), belə kondensator
hava kondensatoru adlanır və onun
elektrik tutumu:
?????? =
?????? ??????
??????
. (4)
Yüklənmiş kondensatorun elektrik sahəsinin enerjisi. Yüklənmiş müstəvi
kondensatorun lövhələri arasındakı bircins elektrik sahəsinin enerjisi aşağıdakı
düsturla təyin edilir:
?????? =
????????????
2
. (5)
Qeyd. (5) ifadəsindəki hasili onu göstərir ki, kondensatorun lövhələrini ayrı-ayrılıqda
hərəkət etdirdikdə onların hər birini digər lövhənin yükünün yaratdığı elektrik
sahəsində hərəkət etdirmiş oluruq. Bir lövhənin sahə intensivliyi isə lövhələr
arasındakı elektrik sahə intensivliyindən 2 dəfə kiçikdir.
Burada (2) ifadəsini nəzərə aldıqda enerjinin kondensatorun elektrik tutumu və
yükündən asılılıq ifadələri alınır:
?????? =
????????????
2
(6)
və ya
?????? =
??????
2??????
. (7)
(6 və 7) ifadəsində (4)-ü nəzərə aldıqda müstəvi kondensatorun elektrik sahə
enerjisini belə də ifadə etmək olar:
?????? =
?????? ??????????????????
2??????
=
?????? ??????
2?????? ????????????
. (8)
Elektrik sahə enerjisinin fəzada paylanması
enerji sıxlığı adlanan fiziki kəmiy-
yətlə ifadə edilir.
Elektrik sahəsinin enerji sıxlığı – ədədi qiymətcə vahid həcmə düşən elektrik
sahəsinin enerjisinə bərabər olan fiziki kəmiyyətdir:
?????? =
??????
??????
. (9)
Burada
?????? − elektrik sahəsinin enerji sıxlığının simvoludur, onun BS-də va-
hidi:
?????? = 1
.
Sonuncu ifadədə (8) düsturu,
?????? = ???????????? və ?????? = ???????????? olduğu nəzərə alınarsa, enerji sıx-
lığının sahənin intensivliyinin kvadratından düz mütənasib asılılığı məlum olar:
?????? =
?????? ????????????
2
. (10)
Qeyd.
Kondensator uzun müddət elektrik enerjisini özündə saxlayan akkumulyator
ola bilməz (yük itkisi baş verdiyinə görə). Lakin o, akkumulyatordan fərqli
olaraq malik olduğu enerjini kiçik müqavimətli dövrələrdə ani boşalda bilir.
Kondensatorun bu xassəsi praktikada geniş tətbiq edilir (məs.: fotoaparat və
cib telefonlarındakı lampaların parlaq işıqlandırılmasında).
LAYİHƏ
26
Kondensatorun elektrik tutumu necə dəyişər?
Məsələ.
Müstəvi hava kondensatorunun elektrik tutumu necə
dəyişər, əgər onun:
a) lövhələrinin sahəsi 2 dəfə böyüdülərsə?
b) lövhələri arasındakı məsafə 4 dəfə artırılarsa?
c) lövhəsindəki yükün miqdarı 3 dəfə azaldılarsa?
d) lövhələrinin arası
?????? = 27 olan dielektriklə doldurularsa?
Nəticənin müzakirəsi:
Müstəvi kondensato-
run elektrik tutumu
nədən asılıdır; nədən
asılı deyil?
Elektrotexnikada müxtəlif
ölçülü
və elektrik tutumlu
kondensatorlar geniş
tətbiq edilir
(d)
.
Elektrik məişət
cihazlarında konden-
satordan hansı xassəsinə
görə istifadə olunur?
№
Suallar
Bilirəm
zəif
orta
yaxşı
1
Kondensatorun lövhələri arasındakı bircins elektrik sahəsinin
enerjisi düsturunda hasili nə deməkdir?
2
Kondensatorun yükü sabit qalmaqla elektrik tutumu 4 dəfə ar-
tırılır. Təyin edin:
a) kondensatorun enerji dəyişməsini;
b) kondensator lövhələri arasında sahə intensivliyinin
dəyişməsini.
3
Müstəvi kondensatorun lövhələri arasındakı gərginliyin sabit
qiymətində elektrik tutumu 3 dəfə artırıldı. Təyin edin:
a) kondensatorun
enerjisinin dəyişməsini;
b) kondensatorun yükünün miqdarının dəyişməsini;
c) elektrik sahəsinin enerji sıxlığının dəyişməsini.
• NƏ ÖYRƏNDİNİZ?
Qeyd olunan anlayış və müddəaların təriflərini və düsturlarını iş vərəqi-
nə yazın:
“elektrik tutumu”, “kondensator”, “müstəvi kondensatorun
elektrik tutumu asılıdır – ...”, “kondensatorun lövhələri arasındakı bir-
cins elektrik sahəsinin enerjisi”, “enerji sıxlığı”.
ARAŞDIRMA
2
TƏTBİQETMƏ
HƏYATLA ƏLAQƏLƏNDİRİN
ÖZÜNÜZÜ QİYMƏTLƏNDİRİN
(d)
LAYİHƏ