Электроёмкость проводника

Рассмотрим уединённый проводник, т.е. проводник который удалён от других тел. Его потенциал, согласно (1.15), прямо пропорционален заряду проводника. Из опыта следует, что разные проводники, будучи одинаково заряженными, имеют различные потенциалы. Поэтому для уединённого проводника можно записать:

.

Величину

(4.3)

называют электроёмкостью (или просто ёмкостью) уединённого проводника. Емкость уединённого проводника определяется зарядом, сообщение которого проводнику изменяет его потенциал на единицу.

Емкость проводника зависит от его размеров и формы, но не зависит от материала, агрегатного состояния, формы и размеров полостей внутри проводника. Это связано с тем, что избыточные заряды распределяются на внешней поверхности проводника.

Единица электроёмкости – фарад (Ф); 1 Ф – емкость такого уединённого проводника, потенциал которого изменяется на 1В при сообщении ему заряда 1 Кл.

Потенциал уединённого шара радиуса R, находящегося в однородной среде с диэлектрической проницаемостью ε, равен:

,

используя формулу (4.3) получим, что емкость шара

Отсюда следует, что емкостью 1 Ф обладал бы уединённый шар, находящийся в вакууме и имеющий радиус км, что примерно в 1400 раз больше радиуса Земли (электроёмкость Земли С≈0.7 мФ). Следовательно, фарад – очень большая величина, поэтому на практике используются дольные единицы – миллифарад (мФ), микрофарад (мкФ) и др.

Дата добавления: 2014-01-04