Конденсатор — система из двух или более проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, обладающая способностью накапливать электрические заряды. Основной характеристикой конденсатора является его электрическая емкость С. Емкость определяется отношением заряда + q на обкладке конденсатора к напряжению между обкладками U:
. (1)
В СИ единицей электроемкости является фарада: 1Ф = 1 Кл/В. Величина электроемкости зависит от формы и размеров конденсатора, диэлектрических свойств материала, заполняющего пространство между обкладками, и не зависит от заряда и напряжения на конденсаторе.
Пример. Плоский конденсаторсостоит из двух плоскопараллельных металлических пластин, линейные размеры которых много больше расстояния между ними. Емкость такого конденсатора определяется по формуле:
, (2)
где S — площадь пластины; d — расстояние между пластинами; ε — диэлектрическая проницаемость материала, заполняющего пространство между пластинами; ε0 — электрическая постоянная.
Конденсаторы объединяют в батарею, соединяя их параллельно (рис. 1) или последовательно (рис. 2).
В случае параллельного соединения все конденсаторы заряжаются до одной и той же разности потенциалов U, но заряды на них могут быть различными. Если емкости конденсаторов равны С1, С2,..., Сn, то из формулы (1) следует, что заряды на них будут равны:
q1= C1U, q2= C2U, …., qn= CnU.
Общий заряд на всех конденсаторах:
q = q1+q2+…+qn = (C1+C2+…+Cn)U,
и, следовательно, емкость всей батареи конденсаторов:
С общ = q/U = С 1 + С 2 +…+ Сn. (3)
| 
|
| Рис. 1 | Рис. 2 |
В случае последовательно соединенных конденсаторов заряды на всех конденсаторах одинаковы. Действительно, если поместить заряд + q на левую обкладку первого конденсатора, то вследствие электростатической индукции на правой его обкладке возникнет заряд — q, а на левой обкладке второго конденсатора — заряд + q. Наличие этого заряда на левой обкладке второго конденсатора опять-таки вследствие индукции создает на правой его обкладке заряд — q, а на левой обкладке третьего конденсатора — заряд + q и т. д. Таким образом, заряд каждого из последовательно соединенных конденсаторов оказывается равен + q. Напряжение на каждом из конденсаторов определяется емкостью соответствующего конденсатора:
U1= q/C1, U2= q/C2,…, Un=q/Cn.
Суммарное напряжение между крайними (свободными) обкладками всей батареи конденсаторов:
U = U1+U2+…+Un = 
.
Следовательно, емкость всей батареи конденсаторов при последовательном соединении определяется из соотношения:
(4)
