Взаимная ёмкость. Конденсаторы

Электрической ёмкостью (электроёмкостью, ёмкостью) называется скалярная физическая величина, численно равная заряду, который нужно сообщить проводнику, чтобы его потенциал стал равен единице.

Проводники в электростатическом поле. Электроемкость проводника

К проводникам относятся вещества, в которых имеются свободные электрические заряды. Для проводников, находящихся в электростатическом поле, выполняются следующие условия:

а) всюду внутри проводника напряжённость поля , а у его поверхности Е =Е_n, т.е. вектор напряженности перпендикулярен поверхности проводника;

б) весь объём проводника эквипотенциален;

в) поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью;

г) некомпенсированные (сторонние) заряды располагаются в проводнике только на его внешней поверхности.

Напряжённость Е и электрическое смещение D электростатического поля вблизи поверхности проводника связаны с поверхностной плотностью s зарядов на проводнике:

D _n = s _стор, E_n = s _стор / ee _о,

где e - относительная диэлектрическая проницаемость среды.

При сообщении проводнику электрического заряда изменяется и его потенциал. Заряд проводника в однородной и изотропной диэлектрической среде пропорционален его потенциалу:

q = Cj.

C = q / j.

Электрическая ёмкость уединённогопроводящего шара (или сферы) радиусом R рассчитывается по формуле

С = 4pee₀R,

где e - диэлектрическая проницаемость окружающей среды.

Взаимная ёмкость двух проводников численно равна заряду, который нужно перенести с одного проводника на другой для изменения разности потенциалов между ними на единицу.

C = q / (j₁ - j₂).

Ёмкость плоского конденсатора

С = ,

где S - площадь обкладок; d - расстояние между обкладками; e - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика между обкладками.

Ёмкость сферического конденсатора

С = 4pee ₀R₁R₂ / (R₂ - R₁),

где R₁ и R₂ - внутренний и внешний радиусы конденсатора.

Ёмкость цилиндрического конденсатора

С = 2pee _оh / ln (R₂ / R₁).

где R₁ и R₂ – радиусы внутренней и внешней обкладок, h – длина конденсатора.

Ёмкость батареи параллельно соединённых конденсаторов

С _пар = å C _i.

Ёмкость батареи последовательно соединённых конденсаторов

С _посл = 1 / å (1/С _i).

Дата добавления: 2015-06-04