2014-02-24
2271
Конденсатор – это система из двух проводников (обкладок) с одинаковыми по модулю, но противоположными по знаку зарядами, форма и расположение которых такие, что поле сосредоточено в зазоре между обкладками (рис. 1.18). Электроемкость конденсатора определяется отношением его заряда к разности потенциалов (напряжению) на обкладках (пластинах)
.
Единица электрической емкости – фарада (Ф). Емкость конденсатора зависит от формы и размеров обкладок (пластин) и от диэлектрических свойств среды между обкладок.
Рис. 1.18. Поле плоского конденсатора
Существует несколько видов конденсаторов:
1. Емкость плоского конденсатора
,
где S ‑ площадь пластин, l ‑ расстояние между пластинами, e‑ диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей конденсатор.
2. Емкость сферического конденсатора (две концентрических сферы)
,
где 
– диэлектрическая проницаемость среды, находящейся между обкладками; 
и 
– радиусы внутренней и внешней обкладок.
3.Емкость цилиндрического конденсатора (два коаксиальных цилиндра)
|
|
|
,
где – диэлектрическая проницаемость среды между обкладками конденсатора; 
– длина конденсатора; и – радиусы внутренней и внешней обкладок.
4. Емкость двухпроводной линии, которая представляет собой два параллельных цилиндрических провода с радиусами r и расстоянием между осями проводов d (d >> r):
,
где l – длина двухпроводной линии.
Емкость батареи из n конденсаторов, соединенных параллельно (рис. 1.19):
.
Емкость батареи из n конденсаторов, соединенных последовательно (рис. 1.20)
.
Рис. 1.19. Параллельное соединение конденсаторов
Рис.1.20. Последовательное соединение конденсаторов
Энергия заряженного конденсатора (электрического поля)
.
Объемная плотность энергии электрического поля
.
