Электроемкость. Конденсаторы

Определение. Физическая величина, измеряемая отношением заряда q уединенного проводника к его потенциалу φ, называется электроемкостью (емкостью ) уединенного

проводника:

Электроемкость показывает возможность накопления электрических зарядов на данном проводнике и является для него величиной неизменяемой. Емкость проводника зависит от его линейных размеров и геометрической формы, но не зависит от материала проводника.

При увеличении заряда проводника будет возрастать и его потенциал. Это справедливо для проводников любой геометрической формы.

Единица электроемкости [C]= [1 Кл/1В] = [1Ф]-фарад.

Конденсатор состоит из двух проводников, заряженных разноименно равными по абсолютному значению зарядами. Эти проводники называются обкладками. Они должны иметь такую геометрическую форму и должны быть расположены относительно друг друга так, чтобы электрическое поле, созданное проводниками, было сосредоточенно в пространстве между ними. Свойство конденсатора накапливать и сохранять электрические заряды и связанное с ними электрическое поле характеризуется особой величиной, называемой электроемкостью. Емкость конденсатора является взаимной емкостью его обкладок.

Конденсаторы в зависимости от формы бывают плоскими, цилиндрическими и сферическими.

П л о с к и й к о н д е н с а т о р + + + + + + + + + +

представляет собой две параллельные

плоские плас тины, заряженные одинаковы

ми по аб солютному значению, но разнои- - - - - - - - - -

менными зарядами

Емкость плоского конденсатора C = , С₁

S – площадь обкладок, d - расстояние между С₂

обкладками.

Увеличение емкости достигается параллельным

соединением конденсаторов в батарею. При этом С₃

конденсаторы соединяются одноименно заряженными

обкладками

Общая емкость батареи С = С₁ + С₂ +…+ С_n

Заряд батареи Потенциал

При последовательном соединении конденсаторов соединяются их разноименные обкладки (рис.3). При этом складываются величины, обратные емкостям и общая емкость батареи всегда меньше, чем емкость наименьшего конденсатора, входящего в батарею:

+ - + -+ -

Рис.3

С₁ С₂ С_n

Заряд батареи Потенциал