Електрична ємність

а) електричний конденсатор.

Сукупність двох провідників однакового розміру, розташованих поблизу один одного та заряджених протилежними за знаком електричними зарядами, називають електричним конденсатором. Конденсатор зберігає електричну енергію у вигляді електричного поля між протилежно зарядженими пластинами. У наш час створено плоскі, циліндричні, сферичні конденсатори. Нехай плоский конденсатор ввімкнено у електричне +q -q коло згідно схеми (рис. 20).Його пластини одержують однакові за величиною, але протилежні за знаком електричні заряди +q та -q. Характеристикою конденсаторів U є їх ємність С, яка рівна відношенню заряда конденсатора до величини напруги на його пластинках

(27)

У системі СІ ємність вимірюють у фарадах. Якщо розглянути різні типи конденсаторів, то найпростіший із них - плоский конденсатор, він складається із двох пластинок певної площі, які розміщені на відстані d одна від одної.

Ємність плоского конденсатора рівна:

(27)

S – площа пластинок плоского конденсатора, а d - це відстань між пластинками. Ємність циліндричного конденсатора рівна:

(28),

де r₁ та r₂ - це радіуси зовнішнього та внутрішнього циліндрів, а І – це довжина конденсатора. Ємність сферичного конденсатора рівна:

(29), де r₁ та r₂ - це

радіуси зовнішньої та внутрішньої сфер конденсатора.

б) енергія зарядженого конденсатора.

Енергія зарядженого конденсатора визначається за формулою:

(30),

де U – це напруга на пластинах конденсатора.

в) послідовне, паралельне та змішане з”єднання конденсаторів.

Якщо три або більше конденсаторів з”єднати послідовно, то їх ємність можна обчислити за допомогою формули: C₁ C₂ C₃

(31)

якщо три конденсатори з”єднати в коло паралельно то еквівалентна ємність С електричного кола буде рівна: С= С₁+С₂+С₃+….+С_n (32). якщо електричні конденсатори з”єднати змішано, то для обчислення еквівалентної ємності ми використаємо формули (31) та (32). Розглянемо як впливає електричне поле на діелектрики.

Як було сказано раніше, атом є електронейтральним.

Позитивний заряд атома розташований у його центрі, у ядрі, навколо якого рухаються від”ємнозаряджені електрони. Якщо атом помістити у електричне поле із напруженістю , то ми спостерігатимемо зміщення симетрії розташування позитивних та негативних зарядів. У електричному полі на електрон діє сила: , яка зміщує орбіту по якій рухається електрон. Тому нейтральний атом перетворюється у електричний диполь. Деякі молекули не мають симетричного розміщення електричного заряду, тому у їх молекулах існує постійний

дипольний момент. Але без накладання електричного поля ці диполі розміщені хаотично. При накладанні електричного поля диполі будуть орієнтуватися по полю,

а) розташування диполів без

б) розташування диполів у накладання електричного електричному полі поля із напруженістю .