|
|
§ 54. Электроёмкость. Энергия электрического поля
Электроёмкость (окончание)
От чего зависит электроёмкость плоского конденсатора?
Соединим одну из обкладок школьного демонстрационного конденсатора с корпусом электрометра, а другую — с его стержнем (рис. 54.2, а).
Зарядим конденсатор и начнём сближать обкладки. Мы увидим, что показания электрометра уменьшаются (рис. 54.2, б). Это означает, что разность потенциалов (напряжение) между обкладками уменьшается.
Поскольку заряд обкладок остаётся при этом неизменным, из формулы  следует, что при уменьшении расстояния между обкладками электроёмкость конденсатора увеличивается.
Если при неизменном расстоянии между пластинами конденсатора внести между ними диэлектрик (например, лист органического стекла), то разность потенциалов между пластинами уменьшится. Это указывает на то, что ёмкость конденсатора увеличилась.
Изменяя площадь пластин конденсатора, мы увидим, что при увеличении площади пластин ёмкость конденсатора увеличивается.
|
Более точные опыты и расчёты показывают, что электроёмкость плоского конденсатора выражается формулой
где S — площадь одной из обкладок, d — расстояние между ними, ε — диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего пространство между ними, (так называемая электрическая постоянная).
 3. Как изменится электроёмкость конденсатора, если:
а) площадь его обкладок увеличить в 3 раза?
б) расстояние между обкладками уменьшить в 2 раза?
в) заполнить пространство между обкладками диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 4?
Соотношение между напряжением на конденсаторе и напряжённостью поля между его обкладками. В пространстве между обкладками плоского конденсатора электрическое поле можно считать практически однородным. Поэтому если расстояние между ними обозначить d, получим следующее соотношение (см. § 53):
4. Чему равен заряд плоского конденсатора, если его электроёмкость 20 пФ, напряжённость поля между обкладками 50 кВ/м, а расстояние между обкладками равно 5 мм?
5. Расстояние между обкладками плоского конденсатора увеличили в 3 раза при неизменном заряде. Как изменились напряжение между обкладками и напряжённость поля?
<<< К началу
|
