Электрическая емкость проводника. Конденсаторы

Из формулы видно, что . Рассмотрим уединенный проводник. Потенциал проводника зависит от заряда на его поверхности и может быть записан:

где С – емкость проводника; это коэффициент пропорциональности между зарядом и коэффициентом.

В СИ единица емкости – Фарада (Ф).

В СГСЕ - единица емкости – сантиметр (см).

Примеры.

1. Емкость шара.

Чтобы определить емкость шара, нужно найти напряженность поля\ шара и его потенциал:

; .

Тогда:

.

Конденсатором называется совокупность двух проводников с одинаковыми по величине, но противоположными по знаку зарядами. Емкость двух проводников (конденсатор).

Вычисление емкости конденсатора сводится к нахождению .

Плоский конденсатор.

Из рис.2.7 видно, что внутри конденсатора:

,

Снаружи . Тогда:

; ;

.

 

Соединение конденсаторов.

В случае параллельного соединения (рис.2.9) общий заряд равен:

При последовательном соединении (рис.2.10) заряды на конденсаторах одинаковы, а разность потенциалов на каждом запишется:

Электрическое поле при наличии диэлектриков.

Диэлектрики делятся на два типа: полярные и неполярные. Неполярный диэлектрик при имеет дипольный момент молекулы, равный нулю . К ним относятся молекулы: и .

Полярные диэлектрики при имеют отличный от нуля дипольный момент: Пример: .

В присутствии электрического поля в неполярных диэлектриках возникает дипольный момент: , где – молекулярная восприимчивость.

У неполярных и полярных диэлектриков при происходит ориентация вдоль поля. Этот процесс называется поляризацией. Общая поляризованность – это суммарный дипольный момент единицы объема диэлектрика:

;

Размерность - Кл/м². Величина зависит от линейно:

где - диэлектрическая восприимчивость единицы объема. Взаимная ориентация векторов показаны на рис.2.11 и 2.12.