Электрическая емкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электрического поля. Объемная плотность энергии электрического поля

Электроемкость уединенного проводника C = q/ j, где j — потенциал проводника (при условии, что на бесконечности потенциал проводника принимается равным нулю). Электроемкость уединенного проводника численно равна заряду, который необходимо сообщить проводнику, чтобы увеличить его потенциал на единицу.

Электроемкость конденсатора C = q/U, где U — разность потенциалов пластин конденсатора. Электроемкость конденсатора численно равна заряду, который необходимо ему сообщить, чтобы увеличить его разность потенциалов на единицу.

Электроемкость плоского конденсатора

,

где S — площадь пластины (одной) конденсатора; d — расстояние между пластинами, e — относительная диэлектрическая проницаемость среды, в которой находятся заряды; e_o — электрическая постоянная.

Электроемкость батареи N конденсаторов:

а) — при последовательном соединении;

б) — при параллельном соединении.

Энергия заряженного конденсатора:

, , .

Энергия заряженного плоского конденсатора представляет собой энергию электрического поля в конденсаторе, т.е. ее можно выразить через характеристики электрического поля:

, ,.

где V=Sd — объем конденсатора.

Объемная плотность энергии электрического поля в конденсаторе (энергия в единице объема) равна

или