Kapacitet kondenzatora

Dva vodiča, koja su međusobno izolirana i postavljena blizu, tvore kondenzator.

Vodiči koji formiraju kondenzator napunjeni su istom veličinom i različitim nabojima.

U praksi se nalazi široka primjena ravni kondenzator, koji se sastoji od dvije ravne paralelne metalne ploče odijeljene dielektričnim slojem. Udaljenost između ploča je mala u usporedbi s njihovom veličinom. Kondenzatorske ploče nazivaju se kondenzatorskim pločama.

Da biste napunili ploče s jednakim opterećenjima, možete ih pričvrstiti na polove električni stroj. Tada će negativni naboj proći na jednu ploču, dok će drugi dobiti pozitivan naboj.

Moguće je povezati jednu od ploča s pola stroja, a zatim na drugom zazemlit- drugi tanjur po indukciji nastati naboj, jednako veliko i suprotan u znaku optužbi prve ploče. Ako je ploča i cijena je pozitivna, indukcijskim ploče u negativno nabijenih ploča pozitivan naboj neutralizira elektrona u, pritekshimi na osnovnom pločom koja je praktički neiscrpan izvor njima. Kada se pozitivni naboj B privuče na pozitivno napunjenu ploču A, ona će biti smještena duž unutarnje površine ploče okrenute prema A.

Ako je ploča A negativno napunjena, tada slobodni elektroni ploče B odbijaju ploču A i idu na zemlju, ploča B se naplaćuje pozitivno.

U oba slučaja, troškovi su koncentrirani samo na površinama A i B okrenutim jedan prema drugom.

Odsutnost napunjenosti na vanjskim površinama omogućuje potpuno prebacivanje naboja na kondenzator pomoću vanjskih strana ploča. Napunjenost kondenzatora određena je napunjenjem jedne od njegovih ploča, jer s druge strane indukcijom postoji jednake veličine naboja.

Spojemo jednu ploču kondenzatora na šipku elektrometra, a druga ploča i tijelo elektrometra su uzemljeni. Koristeći testnu kuglu, kondenzator ćemo prenijeti u seriju u jednakim dijelovima. Napominjemo da kada se naplata povećava za 2, 3, 4 ili više puta, u 2, 3, 4 i više puta povećava potencijalna razlika kondenzator.

Ova vrijednost, koja se mjeri omjerom naboja kondenzatora i potencijalne razlike svojih ploča (ili ploča), je kapacitet kondenzatora.

Označavanjem slovom C možemo napisati:

C = q / (φ1 - φ2).

Električno polje kondenzatora praktično je koncentrirano između ploča unutar njega, tako da okolna tijela ne utječu na kapacitet kondenzatora.

Provest ćemo eksperiment. Uzmite stan kondenzator koji se sastoji od dvije metalne ploče A i B, pričvršćene na izolatore.

Spojemo ploču A na elektrometar, a ploča B je uzemljena. Napunimo ploču A, elektrometar će zabilježiti određenu razliku u potencijalima kondenzatora. Ako se pločica B približi A, tada se može vidjeti da se potencijalna razlika ploča smanjuje.

Smanjenje potencijalne razlike ploča kondenzatora s nepromijenjenim nabojem na njemu ukazuje na porast kapaciteta.

Tako će kapacitet ravnog kondenzatora biti veći, manja je udaljenost između ploča ili manja debljina dielektrične ploče koja se nalazi između ploča.

Pomicanjem ploče B u odnosu na ploču A gore i dolje promijenit ćemo područja ploča koja se međusobno preklapaju. Promatranjem očitanja elektrometra, može se utvrditi da što je veće površine međusobno preklapajućih ploča kondenzatora, to je veći kapacitet. Što je veće područje kondenzatorskih ploča, veća je naboja na njima koncentrirana za određenu potencijalnu ravnopravnost.

Napravit ćemo još jedno iskustvo. Da bismo to učinili, raspodjeljujemo ploče kondenzatora A i B na nekoj udaljenosti jedna od druge i napunite ploču A.

Imajte na umu vrijednost potencijalne razlike, kada zrak djeluje kao dielektrik. Sada stavljamo između ploča stakleni lim ili bilo koji drugi dielektrični, vidimo da će se potencijalna razlika smanjiti s njima. Da biste je podigli na prethodnu razinu, potrebno je dodati naplatu na ploču A. Iz toga slijedi da zamjena zračnog sloja između ploča kondenzatora bilo kojim drugim dielektričnim povećava njegov kapacitet.

Neka C bude kapacitet kondenzatora, kada između njegovih ploča postoji praznina ili zrak, a C je njezin kapacitet s upotrebom dielektričnog.

Dijelimo C i C, nalazimo dielektrična permitivnost dielektričnog ԑ:

ԑ = С / С.

Dakle, više dielektrična konstanta dielektričnog, više električni kapacitet kondenzator.