Напряжение на конденсаторе
Напряжение на конденсаторе — это разность потенциалов между его обкладками. Оно показывает, какую работу совершает электрическое поле при переносе единичного положительного заряда между обкладками.
Как вычисляют напряжение
Если известны заряд одной обкладки и ёмкость конденсатора, используют основную формулу. Заряды обкладок равны по модулю и противоположны по знаку, поэтому в формулу подставляют модуль заряда \(q\).
Из этой зависимости также получают \(q=CU\) и \(C=\frac{q}{U}\). Если между параллельными обкладками создано однородное поле, напряжение можно найти по напряжённости и расстоянию между обкладками:
Формула \(U=Ed\) применима, когда поле однородно, а расстояние \(d\) измерено вдоль направления поля. При подключении конденсатора к источнику постоянного напряжения после завершения зарядки напряжение на нём равно напряжению источника.
Ёмкость конденсатора \(C=2\ мкФ\), заряд \(q=6\ мкКл\). Тогда \(U=\frac{q}{C}=\frac{6\ мкКл}{2\ мкФ}=3\ В\). Напряжение на обкладках равно 3 В.
Как изменится напряжение, если заряд конденсатора увеличить в 2 раза, а ёмкость оставить прежней?
Заряд конденсатора \(q\) измеряют в кулонах, а напряжение \(U\) — в вольтах. Они связаны формулой \(q=CU\), но это разные физические величины: заряд характеризует количество электричества, а напряжение — разность потенциалов.
Главное
- Напряжение на конденсаторе — модуль разности потенциалов между его обкладками.
- Основная формула: \(U=\frac{q}{C}\); для однородного поля: \(U=Ed\).
- Единица напряжения в СИ — вольт (В).