double arrow

ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ. ЕДИНИЦЫ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ


Выясним важный для практики вопрос,при каком условии можно накопить на проводниках большой электрический заряд?

При любом способе заряжения тел — с помощью трения, электроста­тической машины, гальванического элемента и т. д. — первоначально нейтральные тела заряжаются вслед­ствие того, что некоторая часть за­ряженных частиц переходит от одно­го тела к другому. Обычно этими частицами являются электроны.

При заряжении двух проводни­ков, например, от электростатической машины один из них приобре­тает заряд +|q|, а другой -|q|. Между проводниками появляется электрическое поле и возникает раз­ность потенциалов (напряжение). С увеличением напряжения электрическое поле между проводниками усиливается.

В сильном электрическом поле (при большом напряжении) диэлек­трик (например, воздух) становится проводящим. Наступает так назы­ваемый пробой диэлектрика: между проводниками проскакивает искра, и они разряжаются. Чем меньше уве­личивается напряжение между проводниками с увеличением их заря­дов, тем больший заряд можно на них накопить.

Электроемкость. Введем физиче­скую величину, характеризующую способность двух проводников на­капливать электрический заряд. Эту величину называют электроем­костью.

Напряжение U между двумя про­водниками пропорционально элек­трическим зарядам, которые нахо­дятся на проводниках (на одном + |q|, а на другом — |q|). Действи­тельно, если заряды удвоить, то на­пряженность электрического поля станет в 2 раза больше, следователь­но, в 2 раза увеличится и работа, со­вершаемая полем при перемещении заряда, т. е. в 2 раза увеличится на­пряжение. Поэтому отношение заря­да q одного из проводников (на дру­гом находится такой же по модулю заряд) к разности потенциалов меж­ду этим проводником и соседним не зависит от заряда. Оно определяется геометрическими размерами провод­ников, их формой и взаимным рас­положением, а также электрически­ми свойствами окружающей среды (диэлектрической проницаемостью г). Это позволяет ввести понятие электроемкости двух проводников.

Электроемкостью двух проводни­ков называют отношение заряда одного из проводников к разности потенциалов между этим проводни­ком и соседним:




 
 

 

Чем меньше напряжение U при сообщении проводникам зарядов +|q|и -|q|, тем больше электро­емкость проводников. На проводни­ках можно накопить большие заря­ды, не вызывая пробоя диэлектрика. Но сама электроемкость не зави­сит ни от сообщенных проводникам зарядов, ни от возникающего напря­жения.

Иногда говорят об электроем­кости одного проводника. Это имеет смысл, если проводник является уединенным, т. е. расположен на большом по сравнению с его раз­мерами расстоянии от других про­водников. Так говорят, например, о емкости проводящего шара. При этом подразумевается, что роль дру­гого проводника играют удаленные предметы, расположенные вокруг шара.

Единицы электроемкости. Фор­мула (1) позволяет ввести едини­цу электроемкости.

Электроемкость двух проводни­ков равна единице, если при сооб­щении им зарядов +1 Кл и — 1 Кл между ними возникает разность по­тенциалов 1 В. Эту единицу назы­вают фарад (Ф); 1 Ф —1 Кл/В,

Из-за того что заряд в 1 Кл очень велик, емкость 1 Ф очень ве­лика. Поэтому на практике часто используют доли этой единицы, микрофарад (мкФ) —10 -6 Ф и пикофарад (пФ)-10 -12 Ф

Важная характеристика про­водников — электроемкость. Электро­емкость проводников тем больше, чем меньше разность потенциалов между ними при сообщении им за­рядов противоположных знаков.

Заказать ✍️ написание учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Сейчас читают про: