5. Elektrostatika

Dielektrika vedle sebe

Celkový náboj

Q = Q1 + Q2

výsledná kapacita

C = = = ε0 . εr1 . + ε0 . εr2 . = C1 + C2

Uspořádání se chová jako dva kondenzátory spojené vedle sebe. Elektrická pevnost této izolace je dána dielektrikem s menší elektrickou pevností.

b) dielektrika za sebou

Dvě vodivé desky jsou izolovány dvěma vrstvami s různou permitivitou (εr1, εr2), desky mají stejnou plochu (S), náboje (Q) na deskách jsou stejné.

Dielektrika za sebou

Výsledná kapacita

C =

Celková kapacita se chová jako dvě kapacity zapojené do série.

5.4.4 Energie elektrostatického pole

Energie potřebná k přenesení náboje na kondenzátor

We = Q . U

a protože

Q = C . U => We = C . U2 [V; C, F]

Dodaná energie, která se spotřebovala k polarizaci dielektrik, zůstane v polarizovaném dielektriku ve formě energie elektrostatického pole. Nabitý kondenzátor je zdrojem elektrické energie. Při spojení elektrod kondenzátoru nakrátko se energie elektrostatického pole změní na energii tepelnou, kterou se zahřejí vodiče.

5.5 Elektrostatické jevy v praxi

Elektrické náboje vznikají mechanickým třením nestejnorodých látek (čerpání těkavých hořlavých látek, běžící řemeny, dopravní pasy, pohyb vozidel s pryžovými pneumatikami, v letectví – balóny a kovová letadla, barvírny, čistírny, tiskárny, práce se sypkými materiály, blesky).

Náboje je nutné co nejrychleji odvést do země nebo učinit opatření, aby nedošlo ke škodlivým účinkům (zmenšení rychlosti pásu, uzemnění strojů, polovodivé podlahy, vhodné oblečení, zvětšování vodivosti vzduchu ultrafialovým zářením a zvětšením vlhkosti).

Elektrostatické jevy lze i využívat (čištění vzduchu a plynů od mechanický nečistot, k odpopílkování kouře). V měřících přístrojích slouží k měření napětí u elektrostatických voltmetrů.