|
|
Page:161
6 . 8 קבלים במעגלי זרם ישר כיצד מתנהג הקבל במעגל זרם ישרי מכיוון שמטען אינו יכול לעבור בין לוחות הקבל , הקבל מהווה נתק במעגל כזה . במצב יציב , שבו הזרמים והמתחים קבועים ואינם משתנים עם הזמן , הקבל אינו משפיע כלל על שאר חלקי המעגל . נתבונן , לדוגמא , במעגל הפשוט המתואר באיור . 6 . 17 יש בו מקור של כא"מ , £ , המפיל מתח ישר על נגד , fi וקבל , C , המחוברים במקביל r ) , מסמל את ההתנגדות הפנימית של המקור ואת ההתנגדויות של שאר חלקי המעגל כגון התיילים והמפסק ( . במצב יציב זורם דרך הנגד R זרם J = £ J ( R + r ) , ואילו בענף שבו נמצא הקבל לא זורם זרם . המתח y , על הקבל שווה למתח על R ולכן ; המטען על הקבל הוא Q = CV ( כלומר , יש מטען + Q על הלוח החיובי ומטען 0 על הלוח תוצאה זו אינה צריכה להיות תלויה במקורות השדה , כשם שתכונות אחרות של השדה האלקטרוסטטי אינן תלויות באופי המקורות . ואמנם , ניתן להוכיח כי למסקנה זו יש תוקף כללי : כאשר גוף דיאלקטרי נמצא בשדה אלקטרוסטטי חיצוני , השדה בתוכו נחלש פי k בגלל הקיטוב של המולקולות . יתר על כן , בחומר הדיאלקטרי , כל משוואות האלקטרוסטטיקה , כגון חוק קולון וחוק גאוס , מתקיימות , כאשר הרשיות של החומר , e , מחליפה את הרשיות של הריק , . £ למשל , שני מטענים חיוביים q' , q הנמצאים באזור המלא בחומר דיאלקטרי , דוחים זה את זה בכוח הנתון על ידי : הערה ג בעזרת משוואה ( 6 . 20 ) אפשר לחשב את הקיבול של קבלים שמכילים יותר מאשר חומר דיאלקטרי אחד . למשל , באיור 6 . 16 א מתואר קבל שיש בו שתי שכבות בעלות קבועים דיאלקטריים , k , jq שעוביין d ~\ d x בהתאמה . אפשר לחשב את המתח בין לוחות הקבל בעזרת משוואה , ( 6 . 20 ) ולהגיע למסקנה כי הקיבול הכולל שווה לקיבול של שני קבלים המחוברים בטור ) . אם k או k שווה , 1 מקבלים נוסחה המתאימה למצב שבו החומר הדיאלקטרי ממלא רק חלק מהמרווח בין הלוחות ( . באיור 6 . 16 ב מתואר מצב שבו שני החומרים הדיאלקטריים נמצאים זה לצד זה . אפשר להוכיח כי במקרה זה הקיבול שווה לקיבול של שני קבלים המחוברים במקביל . איור : 6 . 16 קבלים המכילים שני חומרים דיאלקטריים .
|
|