Ємність, конденсатори
Ємність, конденсатори
Здатність різних тел сприймати більший або менший електричний заряд при одному і тому ж потенціалі, що утворюється на їх поверхні, називається ємністю. У багатьох випадках буває зручним розміщувати великі заряди в малих обсягах. Для цієї мети користуються конденсаторами. Точне значення слова конденсатор- "згущувач". У конденсаторах є дві провідні системи (обкладання), розділені шаром діелектрика, найчастіше невеликої товщини. При такому влаштуванні позитивний і негативний заряди на протилежних обкладинках, взаємно притягаючи, пов'язують один одного, внаслідок чого конденсатори порівняно невеликих розмірів можуть вміщати в себе значні заряди, т. е. мають великий ємністю. Чим більше заряд конденсатора, тим вище різниця потенціалів, або напруга, на його обкладках. Одиницею ємності є Фарада (ф). Це ємність такого конденсатора, напруга на обкладинках якого змінюється на один вольт при зміні заряду на один кулон. Формула, що виражає зв'язок між Фарадей, кулоном і вольт і дозволяє по двом відомим величинам визначати невідому третю, така:
Приклад. Чому дорівнює ємність конденсатора С, у якого заряд Q = 0,001 до створив напругу Е на його обкладках в 100 в?
Ні тел ні конденсаторів ємністю в кілька або навіть в одну фараду ніде не зустрічається - так величезна ця величина. Земна куля, наприклад, має ємність всього лише 0,000707 ф. У практиці застосовуються конденсатори в мільйони разів менших ємностей, тому вживаними одиницями служать мікрофарад (МКФ) та мікромікрофарада (мкмкф), або пікофарад (ПФ), 1 Фарада = 10 6 микрофарад = 10 12 пикофарад.
У зарубіжній літературі ф, мкф і мкмкф позначаються відповідно F, μF і μμF або РF
Існує ще одна мала одиниця ємності, яка називається сантиметром (см). Про неї варто згадати, незважаючи на те, що в практичних розрахунках тепер сантиметри застосовуються рідко. "Сантиметр ємності" -це ємність знаходиться у вільному просторі проводить кульки, радіус якого дорівнює одному сантиметру довжини. Ємності всіх куль прямо пропорційні їх радіусів, тому, наприклад, ємність земної кулі не потрібно ретельно вираховувати, досить лише висловити в сантиметрах його радіус. Для точного перекладу сантиметрів ємності в Фаради і їх частки користуються співвідношенням 1 ф = 9 # 903, 10 11 см.
Сили взаємного тяжіння або відштовхування двох заряджених тіл, розділених повітрям або пустотою, зростають після введення в проміжок твердого або рідкого діелектрика. Ступінь збільшення взаємодії зарядів залежить від речовини вводяться діелектриків і при рівній їх товщині характеризується діелектричною проникністю s.
У табл. 1 наводяться значення ε для найбільш поширених діелектриків.
