Емкость плоского конденсатора.

55. Электрическая емкость. Конденсаторы.
Емкость уединенного проводника.
Уединенным будем называть проводник, размеры
которого много меньше расстояний до окружающих тел.
Пусть это будет шар радиусом r. Если потенциал на
бесконечности принять за 0, то потенциал заряженного
уединенного
шара
равен:
диэлектрическая
проницаемость
,
где  окружающей
среды. Следовательно:
эта величина не зависит ни от заряда, ни от потенциала и
определяется только размерами шара (радиусом) и
диэлектрической проницаемостью среды. Этот вывод
справедлив для проводника любой формы.
Электрической емкостью проводника наз. отношение
заряда проводника к его потенциалу:
.
Емкость
определяется
геометрической
формой,
размерами проводника и свойствами среды (от материала
проводника не зависит). Чем больше емкость проводника,
тем меньше меняется потенциал при изменении заряда.
Единицы емкости.
Емкостью 1Ф (фарад) обладает такой проводник, у
которого потенциал возрастает на 1 В при сообщении
ему заряда в 1 Кл.
Емкостью 1Ф обладал бы уединенный шар, радиус
которого был бы равен 13 радиусам Солнца.
Емкость Земли 700 мкФ
Если проводник не уединенный, то потенциалы
складываются по правилу суперпозиции и емкость
проводника меняется.
Конденсаторы (condensare - сгущение) .
Можно создать систему проводников, емкость которой не
зависит от окружающих тел. Первые конденсаторы лейденская банка (Мушенбрук, сер. XVII в.).
Емкость шара в СИ:
1 мкФ=10-6Ф
1нФ=10-9Ф
1пФ=10-12Ф
Конденсатор представляет собой систему из двух
проводников,
разделенных
слоем
диэлектрика,
толщина которого мала по сравнению с размерами
проводников. Проводники
наз. обкладками конденсатора. Если заряды пластин
конденсатора одинаковы по модулю и противоположны
по знаку, то под зарядом конденсатора понимают
абсолютное значение заряда одной из его обкладок.
На рисунке - плоский и сферический конденсаторы. Поле
плоского конденсатора почти все сосредоточено внутри
(у идеального - все). Усферического - все поле
сосредоточено между обкладками.
Электроемкостью конденсатора называют
отношение заряда конденсатора к разности
потенциалов между обкладками:
.
При
подключении
конденсатора
к
батарее
аккумуляторов происходит поляризация диэлектрика
внутри конденсатора и на обкладках появляются заряды конденсатор
заряжается.
Электрические
поля
окружающих тел почти не проникают через
металлические обкладки и не влияют на разность
потенциалов между ними.
Емкость плоского конденсатора.
, т.о. емкость плоского
конденсатора зависит только от его размеров, формы и
диэлектрической проницаемости. Для создания
конденсатора большой емкости необходимо увеличить
площадь пластин и уменьшить толщину слоя
диэлектрика.
Емкость сферического конденсатора .
Если зазор между обкладками мал по сравнению с
радиусами, то формула переходит в формулу емкости
плоского конденсатора.
Виды конденсаторов
При подключении электролитического
необходимо соблюдать полярность.
конденсатора
Назначение конденсаторов
1. Накапливать на короткое время заряд или энергию
для быстрого изменения потенциала.
2. Не пропускать постоянный ток.
3. В радиотехнике: колебательный контур,
выпрямитель.
4. Фотовспышка.