Электроемкость. Конденсаторы. Уединенный проводник- проводник, удаленный от других проводников, тел и зарядов

Уединенный проводник - проводник, удаленный от других проводников, тел и зарядов.

Электроемкость определяется зарядом, сообщение которого проводнику изменяет его потенциал на единицу:

.

Единица электроемкости: фарад (1 Ф = 1Кл/В),

Конденсатор - система из двух проводников (обкладок) с одинаковыми по модулю, но противоположными по знаку зарядами, форма и расположение которых таковы, что поле сосредоточено в узком зазоре между обкладками.

Электроемкость конденсатора - физическая величина, равная отношению заряда Q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов между его обкладками:

.

Плоский конденсатор - две параллельные металлические пластины площадью S каждая, расположенные на расстоянии d друг от друга и имеющие заряды +Q и -Q (рис. 70).

Рис. 7. 10

+ Q

- Q

Рис. 7.10

+ Q

- Q

,

где ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрика.

Параллельное и последовательное соединения конденсаторов

Энергия электростатического поля

Энергия системы неподвижных точечных зарядов

,

где - потенциал, создаваемый всеми зарядами, кроме i- го, в той точке, где находится заряд.

Единица энергии: джоуль (Дж).

Энергия уединенного заряженного проводника

,

где C, Q, φ - соответственно электроемкость, заряд, потенциал проводника.

Энергия заряженного конденсатора

,

где Δ φ - разность потенциалов между обкладками конденсатора.

Энергия плоского конденсатора

,

где Е - напряженность электростатического поля в конденсаторе, V = Sd - объем конденсатора.

Объемная плотность энергии - энергия электростатического поля в единице объема:

.

Единица объемной плотности энергии: джоуль на кубический метр (Дж/м³).