Электрическая емкость: электроемкость конденсатора; энергия электрического поля.

Электроемкостью C называется физическая величина, равная отношению изменения заряда проводника q к изменению его потенциала f: C = Dq/Df. Электроемкость зависит только от его формы и размеров, а также от окружающей его диэлектрической среды (e). Единица измерения емкости в системе СИ называется Фарадой. Фарада (Ф) - это емкость, потенциал которого повышается на 1 Вольт при сообщении ему заряда в 1 Кулон.
1 Ф = 1 Кл/1 В. Конденсатором называют систему двух разноименно заряженных проводников, разделенных диэлектриком (например, воздухом).
Свойство конденсаторов накапливать и сохранять электрические заряды и связанное с ними электрическое поле характеризуется величиной, называемой электроемкостью конденсатора. Электроемкость конденсатора равна отношению заряда одной из пластин q к напряжению между ними U: C =q/U. В зависимости от формы обкладок, конденсаторы бывают плоскими, сферическими и цилиндрическими. На практике конденсаторы часто соединяют в батареи - последовательно или параллельно.

При параллельном соединении напряжение на всех обкладках одинаковое
U₁ = U₂ = U₃ = U = e, а емкость батареи равняется сумме емкостей отдельных конденсаторов C = C₁ + C₂ + C₃.

При последовательном соединении заряд на обкладках всех конденсаторов одинаков q₁ = q₂ = q₃, а напряжение батареи равняется сумме напряжений отдельных конденсаторов U = U₁ + U₂ + U₃.

Емкость всей системы последовательно соединенных конденсаторов рассчитывается из соотношения: 1/C = U/q = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃.

Емкость батареи последовательно соединенных конденсаторов всегда меньше, чем емкость каждого из этих конденсаторов в отдельности. Энергия электростатического поля. Энергия заряженного плоского конденсатора E_к равна работе A, которая была затрачена при его зарядке, или совершается при его разрядке. A = CU²/2 = q²/2С = qU/2 = E_к. Поскольку напряжение на конденсаторе может быть рассчитано из соотношения: U = E*d,
где E - напряженность поля между обкладками конденсатора, d - расстояние между пластинами конденсатора, то энергия заряженного конденсатора равна: E_к = CU²/2 = ee₀S/2d*E²*d² = ee₀S*d*E²/2 = ee₀V*E²/2,
где V - объем пространства между обкладками конденсатора. Энергия заряженного конденсатора сосредоточена в его электрическом поле.