Электроемкость уединенного проводника C = q / j, где j — потенциал проводника (при условии, что на бесконечности потенциал проводника принимается равным нулю). Электроемкость уединенного проводника численно равна заряду, который необходимо сообщить проводнику, чтобы увеличить его потенциал на единицу.
Электроемкость конденсатора C = q / U, где U — разность потенциалов пластин конденсатора. Электроемкость конденсатора численно равна заряду, который необходимо ему сообщить, чтобы увеличить его разность потенциалов на единицу.
Электроемкость плоского конденсатора
,
где S — площадь пластины (одной) конденсатора; d — расстояние между пластинами, e — относительная диэлектрическая проницаемость среды, в которой находятся заряды; eo — электрическая постоянная.
Электроемкость батареи N конденсаторов:
а) — при последовательном соединении;
б) — при параллельном соединении.
Энергия заряженного конденсатора:
, , .
Энергия заряженного плоского конденсатора представляет собой энергию электрического поля в конденсаторе, т.е. ее можно выразить через характеристики электрического поля:
, , .
где V = Sd — объем конденсатора.
Объемная плотность энергии электрического поля в конденсаторе (энергия в единице объема) равна
или
Сила и плотность тока. Электродвижущая сила. Напряжение. Однородный и неоднородный участки цепи.
Сила постоянного тока
Электрический ток – направленное движение электрических зарядов.
За направление электрического тока выбрано направление движения положительных зарядов.
Сила тока скалярная физическая величина, численно равная заряду, прошедшему через поперечное сечение проводника в единицу времени
,
где d q — заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время dt.
Плотность тока
,
где S — площадь поперечного сечения проводника.
Связь плотности тока со средней скоростью < v >направленного движения заряженных частиц
,
где q — заряд частицы; п — концентрация заряженных частиц.
Сторонние силы (действующие на участке электрической цепи) это силы неэлектростатической природы.
Электродвижущей силой (ЭДС) называют работу сторонних сил по переносу вдоль электрической цепи единичного положительного заряда
.
Однородный участок цепи – участок, не содержащий сторонних сил. Неоднородный участок цепи – участок, содержащий сторонние силы (т.е. источник ЭДС).
Напряжением на участке цепи (U) называют работу сторонних сил и сил электростатического поля по переносу вдоль электрической цепи единичного положительного заряда
.
Для однородного участка напряжение равно разности потенциалов на данном участке
.