И 1.16 | Определение. Идеальный конденсатор – это элемент электрической цепи, ток в котором пропорционален скорости изменения напряжения; коэффициент пропорциональности называется электрической емкостью конденсатора: . (1.3) |
Комментарий к определению. Если к конденсатору приложено переменное напряжение , то протекающий через него ток заряжает конденсатор до такой степени, что напряжение созданное его зарядом, уравновешивает приложенное напряжение.
Известно, что заряд конденсатора пропорционален напряжению между его обкладками,
,
коэффициент пропорциональности называется емкостью конденсатора. Считая, что к конденсатору приложено переменное напряжение и его заряд изменяется с течением времени, продифференцируем последнее соотношение по времени
.
Изменение заряда конденсатора вызывает электрический ток в проводах, которыми конденсатор присоединен к источнику:
|
|
.
Здесь - заряд конденсатора, а - заряд, движущийся по проводам к конденсатору, приращения этих величин за любой промежуток времени равны согласно закону сохранения электрического заряда. Следовательно, через конденсатор протекает ток
.
С помощью определения конденсатора в теорию электрических цепей вводится закон сохранения электрического заряда.
Обозначение идеального конденсатора показано на рис. 1.5.
Рис. 1.5. Обозначение идеального конденсатора на схемах цепей
Единица измерения электрической емкости – фарад (). Здесь сименс (См) – единица измерения электрической проводимости, величины, обратной сопротивлению.
Зависимость напряжения на конденсаторе от тока получается интегрированием формулы (1.3) по времени от фиксированного момента до текущего момента :
И 1.17 | . (1.4) |
И 1.18 | Мгновенная мощность конденсатора является алгебраической величиной. |
И 1.19 | Энергия, запасаемая конденсатором, всегда положительна. |