|
|
עמוד:148
( מכירך כי הקיבול של גוף מוליך אחד המבודד מסביבתו הוגדר ביחידה הקודמת כיחס בין המטען שעליו לפוטנציאל שלו . לגוף כזה אפשר להתייחס כאל לוח אחד של קבל , שהלוח השני שלו הוא באינסוף ( . הקיבול של קבל תלוי בצורתו ובממדיו , אך אין הוא תלוי במטען שעליו . אנו נוכיח זאת עבור קבל לוחות , אך אפשר להוכיח זאת עבור קבל בעל צורה כלשהי . במילים אחרות , אם נגדיל פי x את המטען החיובי שעל הלוח האחד , ובאותו שיעור את המטען השלילי שעל הלוח השני , המתח בין הלוחות יגדל אף הוא פי * , ולכן היחס Q / V יישאר בלי שינוי . היחידה שבה מודדים קיבול מכונה , כזכור , פרד . 1 farad = j volt couloinb ( 1 F = 1 C / V ) הזכרנו כי הפרד הוא יחידה גדולה מאוד ולכן מרבים להשתמש ביחידות מיקרופרד F ) ( 1 / iF = 1 O ופיקופרד F ) . ( lpF = 10 נפתח עתה ביטוי לקיבול של קבל לוחות . לשם כך נציב במשוואה ( 6 . 3 ) את הביטוי עבור V מ . ( 6 . 2 ) נקבל : ( קיבול של קבל לוחות ) משוואה ( 6 . 4 ) מוכיחה כי הקיבול של קבל הלוחות תלוי רק בממדיו , ולא במטען שעליו . הקיבול גדל ככל ששטח הלוחות גדל , וככל שהמרחק בין הלוחות קטן ( מכירך כי את A יש לבטא במטרים רבועים ( מ ( ואת d במטרים . ( לפני שנתרגל את המשוואות שלמדנו בעזרת שאלות , נציין כי בסרטוט של המעגל החשמלי נוהגים לסמן את הקבל כך : -ןן- או כך ) . 4 = ; שני הקווים המקבילים הם באותו אורך , בעוד שבסימון למקור כא"מ הקווים אינם באותו אורך — הקו הקצר מסמן את ההדק השלילי , והקו הארוך את ההדק החיובי ( . שאלה 6 . 1 כדי להדגים את גודלו של הפרד , חשב מה צריך להיות השטח של קבל לוחות שקיבולו , IF אם המרחק בין הלוחות הוא מילימטר אחד ) . הטכנולוגיה המודרנית מאפשרת לבנות קבלים של 1 פרד , שגודלם צנוע למדי , בזכות היכולת ליצור הפרדה מזערית בין הלוחות . הם משמשים גיבוי לזכרונות של מחשבים במקרה של הפסקת חשמל , ומסוגלים לספק מתח לתקופות ארוכות של שבועות אחדים (! שאלה 6 . 2 בקבל לוחות האורך של כל אחד מהלוחות הוא 6 ס"מ ורוחבו 0 . 5 ס"מ . המרחק בין הלוחות הוא 2 מ"מ . א . מהו הקיבול ? ב . מהו המטען על כל לוח , אם מחברים את הקבל למקור מתח ישר של 120 וולט ? שאלה 6 . 3 כשמחברים קבל למתח של 6 וולט , המטען על הלוח החיובי הוא 10 5 . 28 \ 10 קולון . א . מהו הקיבול של הקבל ?
|
|