Ємність конденсатора. Типи конденсаторів.

План – конспект теоретичного уроку з предмета

“Електротехніка з основами промислової електроніки”

Тема уроку: №4 Ємність конденсатора. Типи конденсаторів.

Мета уроку:

Навчальна: сформувати знання про поняття ємність конденсатора, послідовне та паралельне з’єднання конденсаторів, типи конденсаторів.
Виховна: виховувати культуру праці, працелюбність, повагу до праці.
Розвиваюча: розвивати мислення, сприяти всебічному розвитку учнів, розвивати пам`ять, мислення.
Тип уроку:  урок засвоєння нових знань.

Наочні засоби :

1. плакати з конденсаторами;
2. зразки основних типів конденсаторів.

СТРУКТУРА УРОКУ

1. Організаційно-вступна частина уроку.

2. Актуалізація опорних знань учнів.

3. Постановка завдань уроку.

4. Пояснення нової теми.

5. Оперативний контроль вивченого на уроці.

6. Закріплення теми уроку (практичне завдання).

7. Систематизація та узагальнення знань.

8. Підсумок уроку:

    а) підведення підсумків розглянутих на уроці знань

    б) пояснення домашнього завдання

    в) оцінювання знань учнів.

ХІД УРОКУ

1. Організаційно-вступна частина

     Налаштування психологічного настрою учня на продуктивну роботу

1. взаємне вітання;
2. перевірка наявності учнів;
3. організація уваги учнів до уроку.

2. Актуалізація та корекція опорних знань учнів

    Актуалізація мотиваційних резервів учня шляхом фронтального опитування учнів з пройденого раніше матеріалу. Запитання до учнів :

1. розповісти закон Кулона;
2. що таке робота ?

3)  що таке потенціал та напруга ?

3. Постановка завдання уроку

    Сьогодні на уроці ми вивчимо ємність, та що таке конденсатор, а також послідовне та паралельне з’єднання конденсаторів.

4. Пояснення нової теми

Ємність конденсатора, вимірювана у фарадах (Ф), визначається по формулі:

      де q - заряд на обкладаннях конденсатора;
           Uс - напруга на конденсаторі.

На малюнку показано зображення місткості в схемі заміщення

Синонімом різниці потенціалів е електрична напруга U. Ви­пливає, що заряд q і напруга U  на пластинах пропорційні:

q = CU

де С — коефіцієнт пропорційності, що визначається через геометричні та фізичні параметри пристрою:

За умови однакової напруги U більший заряд q буде на тому пристрої, у якого коефіцієнт С більший. Тому коефіцієнт С названо електричною ємні­стю. Ємність зростає при збільшенні площі S і зменшенні відстані d між пластинами. Вона також залежить від абсолютної діелектричної проник­ності є_а ізолятора між пластинами.

Збільшення електричної ємності досягається зменшенням від­стані d та використанням діелектриків з більшими значеннями є_r. Та все має свою межу, бо зі зменшенням d збільшується є_r, що при тому ж зна­ченні напруги U може призвести до пробою діелектрика. Розмірність фа­рада (Ф) — це відношення кулона до вольта:

Користуються також мікро- і пікофарадами:

1 мФ = 1·10^-6 Ф;   1 пФ = 1·10^-9 Ф.

Пристрої для накопичування та зберігання електричних зарядів названо конденсаторами. Вони можуть бути з постійною (рис. 1 а, в) та змін­ною (б) ємністю. Конденсатор (рис. 1 а, в) побудовано з листів станіолю (провідник) перекладених парафіновим папером (діелектрик). Листи ста­ніолю (через один) з'єднують докупи, утворюючи дві взаємно ізольованих обкладки. Часто для обкладок використовують свинцево-олов'яну або алюмінієву фольгу, а для ізолятора — листи слюди.

Діелектрики конденсаторів бувають твердими, газоподібними та рідин­ними. Тверді діелектрики - органічні (папір, картон, парафін, тканини), неорганічні (слюда, скло, радіокераміка) та проміжні (кремнійорганічні). Рідинні ізолятори поділяються на природні (мінеральні нафтові масла) та синтетичні (спеціально оброблені вуглеводневі сполуки).

Широке застосування отримали електролітичні рідинні та сухі кон­денсатори. Ізолятором в них виступає дуже тонка (десятки мікрон) плів­ка оксиду алюмінію. Сухі електролітичні конденсатори виготовляють шля­хом згортання трьох плівок (з оксидованої та алюмінієвої фольги, між якими прокладають паперову стрічку, насичену електролітом). Ретельно згорнуті плівки вставляють в алюмінієвий корпус і заливають бітумом. Від­носна діелектрична проникність є_г оксиду алюмінію становить 9 одиниць. Тож, якщо між пластинами розмістити таку плівку і зменшити відстань d між ними до її товщини, то ємність такого конденсатора (при тій самій S=1 м²) істотно збільшується.

Для електролітичного конденсатора має значення полярність обкладок (плюсової та мінусової).

5. Оперативний контроль

Викладач оперативно проводить опитування учнів з викладеного матеріалу:

1. розповісти про ємність ;
2. що таке конденсатор ?

3)  які типи конденсаторів існують ?

4) послідовне та паралельне з’єднання конденсаторів.

6. Закріплення теми уроку

  Викладач дає завдання учням написати на дошці формули : ємності, обчислення при паралельному та послідовному з’єднанню конденсаторів.

7. Систематизація та узагальнення знань

   Викладач викликає до дошки по одному учнів із завданням розповісти:

- про  ємність;

- про типи конденсаторів;

- про властивості послідовного та паралельного з’єднання конденсаторів.

8. Пояснення домашнього завдання

Викладач

- підводить підсумки уроку коротким оглядом його змісту.

- проводить оцінювання знань учнів, які відповідали на уроці, оголошує оцінки.

На дошці викладач пише домашнє завдання

Сторінки 16 – 20 у підручнику «Електротехніка з основами промислової електроніки» , Автор  А.М. Гуржій та інші. Київ Форум 2002

План – конспект теоретичного уроку

 з предмета

“Електротехніка з основами промислової електроніки”

Тема уроку №4: Ємність конденсатора. Типи конденсаторів.

                                                                            Склав викладач Р.В. Лакуста