1.12. електрична ємність
Електрична ємність характеризує здатність тіла або системи тіл накопичувати електричні заряди, запасаючи таким чином енергію електричного поля.
Ємність визначають як відношення заряду відокремленого провідного тіла до його потенціалу (за умови, що точка, в якій потенціал приймається рівним нулю, лежить в нескінченності):
а ємність двох провідних тіл, розділених діелектриком і заряджених рівними за значенням і протилежними за знаком зарядами - як відношення абсолютного значення заряду до різниці потенціалів цих тел:
Ємність залежить від геометричних розмірів, конфігурації, діелектричної проникності діелектрика і взаємного розташування тіл.
Ємність вимірюється в Фарадах (Ф).
Нижче наведені вирази для ємностей найпростіших систем.
Ємність плоского конденсатора з одношаровим діелектриком дорівнює:
де S - площа кожної пластини; d - відстань між пластинами.
Ємність плоского конденсатора з двошаровим діелектриком з діелектричною проникністю e1 і e2 кожного шару і їх товщиною, рівній d1 і d2 визначається виразом
Ємність на одиницю довжини циліндричного конденсатора (коаксіальногокабелю) з одношаровим діелектриком і радіусами обкладок R1 і R2 (R1 Ємність сферичного конденсатора з зовнішнім радіусом внутрішньої сферичної обкладання R1 і внутрішнім радіусом зовнішньої сферичної обкладання R2 визначається виразом Ємність відокремленого кулі радіусом R дорівнює: Ємність двох куль радіусами R1 і R2. розташованих на відстані D (геометричні та електричні осі збігаються) Ємність відокремленого циліндра радіусом R і довжиною l: Якщо довжина циліндра багато більше його радіуса (l >> R), то ємність можна визначати за наближеною формулою При наявності декількох заряджених провідників вводять поняття часткових ємностей і еквівалентної ємності системи. Часткової ємністю називається ємність між двома провідниками, що входять в систему провідників. Часткову ємність між двома провідниками визначають як абсолютне відношення заряду одного провідника до різниці потенціалів між цими провідниками, коли інші провідники системи мають один і той же потенціал. Еквівалентна ємність (робоча) - ємність між двома провідниками, що входять в систему провідників, що враховує часткові ємності між парою проводів системи.
Схожі статті