|
Электроемкость – это одно из его важнейших физических свойств, характеризующее способность проводников накапливать электрический заряд.
Рассмотрим уединенный проводник (проводник в близи которого нет других тел, влияющих на распределение зарядов в нем) при условии, что потенциалы точек, бесконечно удаленных от данного проводника, можно принять равным нулю. Сообщим проводнику заряд Q. Сообщенный заряд равномерно распределяется по объему проводника и создает вокруг него электрическое поле. Это поле обладает определенным запасом потенциальной энергии Wэ, характеризующейся потенциалом φ, численное значение которого пропорционально заряду Q. При этом поверхность проводника эквипотенциальна, т. е.все точки которой имеют одинаковый потенциал φ.
При увеличении или уменьшении заряда Q совершается работа и соответственно изменяется потенциал проводника φ.
Однако, если сравнить изменение потенциала Δφ у двух уединенных проводников при равном изменении их заряда ΔQ, то изменение потенциала может быть не одинаковым. Оказывается, что на изменение потенциала помимо заряда влияют форма и размеры поверхности проводника, а также среда, в которой находится проводник.
Для выражения этого влияния введено понятие электрической емкости.
Электрическая емкость уединенного проводника С – это величина, характеризующая связь потенциала и заряда, численно равная отношению заряда проводника к его потенциалу, при условии, что потенциалы бесконечно удаленных от проводника точек приняты равными нулю:
В пустоте для данного проводника емкость – величина постоянная, не зависящая от численного значения заряда. Это означает, что при увеличении заряда Q потенциал φ пропорционально увеличивается с коэффициентом пропорциональности, равным С. (1)
В системе единиц СИ за единицу емкости принята емкость такого проводника, увеличение заряда которого на 1 Кл (кулон) приводит к повышению его потенциала на 1В (вольт). Эта единица носит название (фарад) Ф:
|
Емкость конденсатора. Если вблизи заряженного проводника поместить другой заряженный проводник, то заряд и потенциал каждого из проводников не изменится. В системе заряженных проводников на заряд и потенциал каждого проводника, помимо величин зарядов других проводников влияет еще и форма, размеры поверхностей других проводников и их расположение. Для выражения этого влияния введено понятие электрической емкости системы проводников.
(1): Во многих используемых в технических устройствах и приборах диэлектриках в широком диапазоне изменения заряда емкость проводника также остается постоянной. Вверх
(2): Фарад – очень крупная единица емкости, поэтому на практике применяют более мелкие единицы: микрофарады, мкФ и пикофарады, пФ.
Связь единиц: 1 Ф = 1 •106 мкФ = 1 •1012 пФ. Вверх
|
