На прошлой лекции мы познакомились с зарядом и вам известно, вокруг заряженных тел существует электрическое поле, которое обладает энергией.
А можно ли накапливать заряды и энергию электрического поля? Устройством, позволяющим накапливать заряды, является конденсатор (от лат. condensare — сгущение).
Простейший плоский конденсатор состоит из двух одинаковых металлических пластин — обкладок, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга и разделённых слоем диэлектрика, например воздуха. Толщина диэлектрика в сравнении с размерами обкладок небольшая.Под зарядом конденсатора понимают модуль заряда одной из его обкладок.
Конденсатор – устройство способное накапливать электрическую энергию.
Первый конденсатор был создан в 1745 году Питером ванн Мушенбруком. В честь города Лейдена, в котором его создали, изобретение впоследствии назвали «Лейденской банкой».
Простейший конденсатор состоит из двух металлических пластин, называемых обкладками конденсатора и слоя диэлектрика между ними, в простейшем конденсаторе это воздух.
После отключения электрофорной машины заряды на пластинах и электрическое поле между ними сохранятся.
Свойство конденсатора накапливать электрические заряды характеризуется электроёмкостью, или ёмкостью. 
Величина, измеряемая отношением заряда одной из пластин конденсатора к напряжению между пластинами, называется электроёмкостью конденсатора.
Электроёмкость конденсатора вычисляется по формуле:
C = q / U
За единицу ёмкости в СИ принимается фарад (Ф), название дано в честь английского физика Майкла Фарадея. Электроёмкость конденсатора равна единице, если при сообщении ему заряда 1 Кл возникает напряжение 1В.
|
|
1 Ф — это очень большая ёмкость, поэтому на практике используют микрофарад (мкФ) и пикофарад (пФ).
1 мкФ = 10^-6 Ф; 1 пФ = 10^-12 Ф.
Выясним, от чего зависит ёмкость конденсатора.
от площади его обкладок, расстояния между ними, диэлектрической проницаемости диэлектрика, заполняющего пространство между обкладками, и определяется по формуле:
где 
– электрическая постоянная. 
Диэлектрическая проницаемость
Конденсатор, как и любое заряженное тело, обладает энергией.
Проверим это на опыте. Зарядим конденсатор и подсоединим к нему электрическую лампочку. Лампочка ярко вспыхнет. Это свидетельствует о том, что заряженный конденсатор обладает энергией. Энергия конденсатора превращается во внутреннюю энергию нити накаливания лампы и проводов. Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно было совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. В соответствии с законом сохранения энергии, совершённая работа А равна энергии конденсатора W, т. е.
А = W,где W — энергия конденсатора.
Работу, которую совершает электрическое поле конденсатора, можно найти по формуле:
А = CU²/2.
Значит, энергия конденсатора ёмкостью С будет равна: W = CU²/2
Конденсаторы могут длительное время накапливать энергию, а при разрядке они отдают её почти мгновенно. Свойство конденсатора накапливать и быстро отдавать электрическую энергию широко используется в электротехнических и электронных устройствах, в медицинской технике (рентгеновская техника, устройства электротерапии), при изготовлении дозиметров, аэрофотосъёмке.