Сферический конденсатор

Напряжение между обкладками

U=(1/R₁-1/R₂) Q/4πε₀

C=4πε₀ /(1/R₁-1/R₂)

Цилиндрический конденсатор. Представляет собой систему из двух коакси-

альных цилиндров (рис. 6.4).

C=2hπε0/lnR2/R1

 

Соединение конденсаторов

При использовании конденсаторов их часто соединяют в батареи. Соединение

конденсаторов может быть параллельным, последовательным и комбинирован-

ным.

Параллельное соединение конденсаторов.

При параллельном соединении конденсаторов (рис. 6.5) напряжение на всех конденсаторах одинаковое, а заряды в таком случае равны

Qn=CnU

Заряд батареи равен сумме зарядов, накопленныx на каждом конденсаторе:

Q=Q1+Q2+…Qn=C1U+C2U+…CnU

Емкость батареи:

C=C1+C2+…Cn 

Согласно формуле параллельное соединение применяется для увеличения емкости батареи.

Последовательное соединение конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов применяется тогда, когда во избежание пробоя большую разность потенциалов требуется распределить между несколькими конденсаторами (рис. 6.6).

Напряжение на каждом конденсаторе определяется его электроемкостью:

Un=Q/Cn

Напряжение батареи

U=U1+U2+…Un=Q(1/C1+1/C2+…1/Cn)

Электроемкость батареи определяется выражением

C=Q/U

Сравнивая последние два выражения, получим формулу для расчета электро-

емкости батареи из последовательно соединенных конденсаторов:

1/C=1/C1+1/C2+…1/Cn

Из формулы следует, что электроемкость батареи, составленной из группы последовательно соединенных конденсаторов, всегда меньше электроемкости любого из этих конденсаторов.

На практике наиболее часто применяется комбинированное соединение конденсаторов.

Энергия взаимодействия электрических зарядов.