Конденсаторы

Энергия электростатического поля проводников, электроемкость, конденсаторы

1. Рассмотрим какой-либо уединенный проводник (т. е. далеко удаленный от других). Из опыта следует, что между зарядом q проводника и его потенциалом φ (полагаем φ на ∞ = 0) есть линейная связь (прямо пропорциональная), следовательно: q / φ = const = С – электроемкость, или сокращенно емкость. Величина емкости С зависит от размеров и формы проводника. Размерность емкости C, [Ф] (Фарада) – в СИ, и С, [см] – в СГСЕ.

Если проводник не уединен, то его емкость будет существенно увеличиваться при приближении к нему других тел (проводников), т. к. поле данного проводника вызывает перераспределение зарядов на окружающих телах, т. е. появление индуцированных зарядов.

Пусть заряд проводника q > 0, следовательно, отрицательные индуцированные заряды на других телах оказываются ближе к проводнику, чем положительные. Так как потенциал проводника равен алгебраической сумме потенциалов собственного заряда и зарядов, индуцированных на других телах, то он (потенциал проводника) уменьшается при приближении к нему других незаряженных тел. Следовательно, его емкость C возрастает. Такие системы проводников называют конденсаторами. Простейший конденсатор – это две параллельные пластины из проводников, отстоящих на небольшом расстоянии друг от друга. В электросхемах емкость обозначают так ┤├ .

В конденсаторах все поле Е в основном сосредоточено внутри между обкладками (заряды на обкладках q и – q, разность потенциалов U).

C = ,

где q – заряд на положительно заряженной обкладке.

С зависит от геометрии (размеров и формы обкладок, зазоров между ними) и от заполняющей конденсатор среды.

Дата добавления: 2014-02-28; просмотров: 408; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!