Конденсаторы. Устройства, обладающие способностью при малых размерах и небольших потенциалах накапливать значительные по величине заряды

Определение 1.

Устройства, обладающие способностью при малых размерах и небольших потенциалах накапливать значительные по величине заряды, получили название конденсаторов.

Конденсатор состоит из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком. На емкость конденсатора не должны оказывать влияния окружающие тела, поэтому проводникам придают такую форму, чтобы поле, создаваемое накапливаемыми зарядами, было сосредоточено в узком зазоре между обкладками конденсатора.

Этому условию удовлетворяют следующие конструкции:

1) две плоские пластины;

2) два коаксиальных цилиндра;

3) две концентрические сферы.

Поэтому в зависимости от формы обкладок конденсаторы делятся на плоские, цилиндрические и сферические.

Определение 2.

Под емкостью конденсатора понимается физическая величина, равная отношению заряда Q,накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов (j₁ —j₂) между его обкладками:

В заключение приведём зависимости, часто встречающиеся в практических оценках

Объемная плотность энергии электростатического поля (энергия единицы объема)

Примечание. Приведенная зависимость имеет фундаментальный характер, поскольку

определяется исключительно характеристиками собственно

электростатического поля и параметрами среды.

Энергия, запасаемая конденсатором с ёмкостью – , заряженного до разности потенциалов – или напряжения – :