Конденсатор
Конденсатор — устройство, в котором можно накопить электрический заряд и энергию электрического поля. Он состоит из двух проводников, называемых обкладками, разделённых слоем диэлектрика или воздухом.
При подключении конденсатора к источнику напряжения на одной обкладке появляется заряд \(+q\), а на другой — заряд \(-q\). Между обкладками возникает электрическое поле. Величина, характеризующая способность конденсатора накапливать заряд, называется электрической ёмкостью. Она зависит от размеров и формы обкладок, расстояния между ними и свойств вещества между обкладками.
Основные формулы
Ёмкость конденсатора равна отношению заряда одной обкладки к модулю напряжения между обкладками. Напряжение — это физическая величина, которую изучают на странице «Напряжение».
Из этой формулы следуют зависимости \(q = CU\) и \(U = \frac{q}{C}\). Энергия заряженного конденсатора определяется формулой:
Если ёмкость конденсатора \(C = 2\ мкФ\), а напряжение \(U = 10\ В\), то заряд одной обкладки равен \(q = CU = 2\cdot10^{-6}\cdot10 = 2\cdot10^{-5}\ Кл\), или \(20\ мкКл\).
Ёмкость \(C\) — это характеристика самого конденсатора при данных условиях, а заряд \(q\) зависит от приложенного напряжения. Поэтому при увеличении напряжения в два раза заряд увеличивается в два раза, если ёмкость не меняется.
Как изменится заряд конденсатора, если его ёмкость постоянна, а напряжение увеличить в 3 раза?
Главное
- Конденсатор состоит из двух проводников-обкладок, разделённых диэлектриком или воздухом.
- Основная связь между зарядом, ёмкостью и напряжением: \(q = CU\).
- Энергия конденсатора хранится в электрическом поле между его обкладками: \(W = \frac{CU^2}{2}\).