Электроёмкость

В курсе физики основной школы вы уже познакомились с конденсатором — устройством, предназначенным для накопления электрических зарядов.

Например, плоский конденсатор (рис. 54.1) состоит из двух параллельных пластин, расстояние между которыми намного меньше их размеров. Эти пластины называют обкладками конденсатора.

Рис. 54.1

Между обкладками конденсатора находится диэлектрик. Им может быть, например, воздух. Но чаще пространство между обкладками заполняют жидким или твёрдым диэлектриком.

Если сообщить обкладкам конденсатора равные по модулю, но противоположные по знаку электрические заряды, то поле, созданное этими зарядами, будет сосредоточено практически полностью между обкладками (см. рис. 51.6).

Зарядом конденсатора называют модуль заряда любой из его обкладок (напомним, что разноимённые заряды на обкладках конденсатора равны по модулю).

Если увеличить заряды обкладок конденсатора, скажем, в 3 раза, то при этом напряжённость поля между обкладками увеличится также в 3 раза. Значит, в 3 раза увеличится и работа поля по перемещению заряда с одной обкладки на другую. Следовательно, напряжение между обкладками увеличится тоже в 3 раза.

Это рассуждение показывает, что напряжение между обкладками конденсатора прямо пропорционально заряду конденсатора. Поэтому отношение заряда q конденсатора к напряжению U между его обкладками не зависит ни от заряда, ни от напряжения. Следовательно, это отношение является характеристикой самого конденсатора.

Отношение заряда конденсатора к напряжению между его обкладками называют электроёмкостью:

электроёмкость

Единица электроёмкости

Единицей электроёмкости является 1 фарад (Ф). Эта единица названа в честь английского учёного Майкла Фарадея.

фарад

Если конденсатор имеет электроёмкость 1 Ф, то при заряде 1 Кл напряжение между его обкладками равно 1 В. Это очень большая электроёмкость, поэтому для практических целей используют такие единицы электроёмкости как микрофарад (10^-6 Ф) и пикофарад (1 пФ = 10^-12 Ф).

1. Чему равен заряд конденсатора, если его электроёмкость равна 5 мкФ, а напряжение между его обкладками 200 В?

2. Как изменится электроёмкость конденсатора, если:

а) заряд конденсатора увеличить в 2 раза?

б) напряжение между обкладками конденсатора уменьшить в 3 раза?

Окончание >>>