Электроемкость уединенного проводника. Взаимная емкость двух проводников. Конденсаторы.

Электроемкость уединенного проводника — физическая величина, равная отношению электрического заряда уединенного проводника к его потенциалу

В СИ единицей электроемкости является фарад (Ф).

Рассмотрим систему, состоящею из двух проводников, заряды которых равны и противоположны по знаку или один заряжен, а другой нет. Если проводники удалены от других заряженных тел, то разница потенциалов (напряжение) между ними пропорционально заряду. И можно говорить о взаимной емкости двух проводников:

.

Взаимная емкость двух проводников зависит от их формы, размеров, взаимного расположения, а также от диэлектрических свойств окружающей их среды.

Практический интерес представляет система из двух проводников, форма и взаимное расположение которых таковы, что электростатическое поле этих проводников при сообщении им равных по абсолютному значению электрических зарядов полностью или почти полностью локализовано в ограниченной области пространства. такая система двух проводников называется конденсатором, а сами проводники – обкладками конденсатора. Электрическая емкость конденсатора представляет взаимную емкость его обкладок. Конденсаторы являются электрическими устройствами, способными быстро накапливать и отдавать заряд.

Промышленно выпускаемые конденсаторы классифицируются:

1) по форме обкладок: плоские, сферические, цилиндрические;

2) по типу примеряемого диэлектрика: воздушные, бумажные, керамические, оксидные и т.д.;

3) по схеме подключения: полярные и неполярные.

В полярных конденсаторах одну обкладку всегда подключают к «плюсу» другую к «минусу» источника тока. Полярные конденсаторы делятся на: электролитические оксидные и электрохимические (танталовые). Последние не являются принципиально конденсаторами. Танталовые конденсаторы представляют собой слабо инерционный аккумулятор. Анод (положительный полюс) которого изготовляют из серебра, а катод – из оксида тантала. Электролитом является раствор едкого натра (NaOH).

Рассмотрим три вида конденсаторов, отличающиеся формой обкладок: плоский, сферический и цилиндрический.

Плоский конденсатор состоит из двух параллельных металлических пластин, площадью S каждая, расположенных на близком расстоянии d одна от другой. Между пластинами диэлектрик с диэлектрической проницаемостью e. Для минимизации размеров пластины могут быть закручены в рулон и установлены в корпус. Применяя формулу для потенциала плоскости, можно получить емкость плоского конденсатора:

.