Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.schools.keldysh.ru/school1413/pro_2005/nov/cond_1.html
Дата изменения: Wed Jun 8 11:43:24 2005
Дата индексирования: Sat Dec 22 02:31:39 2007
Кодировка: Windows-1251
предыдущий раздел закон Кулона начало главы электростатика

электроемкость

и конденсаторы

электрическая емкость
назад далее

Все точки проводника в электрическом поле имеют одинаковый потенциал, зависящий от заряда проводника. Чтобы определять потенциал, зная заряд, и наоборот, вводится физическая величина - электрическая емкость. Потенциал любого проводника пропорционален его заряду, поэтому их отношение от заряда не зависит и может быть принято за характеристику проводника.

Электрической емкостью проводника называется отношение заряда проводника к его потенциалу.
C=q/φ.
При этом потенциал отсчитывается от потенциала бесконечности, который принимается равным нулю.

Проводник называют уединенным, если он находится далеко от других тел, то есть его размеры много меньше расстояний до других тел. Электроемкость уединенного проводника не зависит от его заряда. Электроемкость любого проводника не зависит от материала. Она зависит только от формы и размеров проводника. Хотя электроемкость и определяется через заряд и потенциал, она не зависит ни от заряда, ни от потенциала. Эта величина постоянна для данного уединенного проводника. Практическая польза электроемкости состоит в том, что, определив ее экспериментально или теоритически, можно при известном заряде проводника вычислить его потенциал и наоборот.

В действительности проводник никогда не является абсолютно уединенным. Окружающие заряженные тела создают собственные электрические поля, а у незаряженных они возникают в поле проводника (поляризация диэлектриков, проводники в электрическом поле). Поэтому электроемкость зависит от окружающих тел. Во многих случаях проводник все же можно считать уединенным.

Для некоторых тел электроемкость вычислить несложно, в частности для уединенного проводящего шара.
φ=kq/εr; C=q/φ=εr/k.
Подставив значения коэффициента k, получим электроемкость шара.
C=4πεε0r (в СИ), C=εr (в СГСЭ).

Эти формулы и определение электроемкости позволяют определить ее единицу измерения. В СГСЭ единица электроемкости совпадает с единицей длины - сантиметр. В СИ единица электроемкости - фарад (Ф). 1Ф=Кл/В. Емкостью в один фарад обладает проводник, потенциал которого увеличивается на один вольт при сообщении заряда один кулон.

Фарад - очень большая единица измерения, поэтому, как правило, исползуются производные единицы: микрофарад, 1 мкФ=10-6Ф, и пикофарад, 1 пФ=10-12Ф. Емкость земного шара меньше одной тысячной фарада, она равна 709 мкФ. Емкостью в один фарад обладал бы шар с радиусом в 13 раз большим радиуса Солнца.

Формула электроемкости в СИ позволяет получить еще одну (кроме Кл2/Н*м2) единицу измерения электрической постоянной ε0 - Ф/м (фарад на метр).
назад далее в начало страницы