Электрическая емкость. Конденсаторы. Энергия электростатического поля

Если перенести на проводник любой формы заряд , то потенциал поверхности проводника станет равным .

Электрической емкостью назовем физическую величину, определяемую зарядом, который необходимо передать проводнику, чтобы изменить потенциал его поверхности на один вольт:

.

Единица измерения емкости - фарада (Ф).

Поскольку для сферической поверхности значение потенциала определяется формулой , то легко установить, что емкость шара радиуса определяется по формуле:

.

Плоский конденсатор

Плоский конденсатор – прибор, состоящий из двух разноименно заряженных металлических пластин (обкладок), разделенных слоем диэлектрика (рис. 29).

Рис. 29. Плоский конденсатор

Электрическая ёмкость плоского конденсатора численно равна отношению заряда на одной из его обкладок к разности потенциалов между его обкладками:

.

Величину называют напряжением на конденсаторе и обозначают . Напряжение измеряется в вольтах (В).

Электрическая ёмкость плоского конденсатора определяется формулой

,

где – заряд на его обкладках, – площадь одной пластины, - расстояние между пластинами, - диэлектрическая проницаемость среды между пластинами.

Напряженность электростатического поля внутри заряженного конденсатора, напряжение на конденсаторе и расстояние между его пластинами связаны соотношением:

.

Энергия электростатического поля заряженного конденсатора:

.