Электроемкость.
Опытным путем было установлено, что если форма и размеры уединенного проводника не изменяются, то в неизменной среде при увеличении заряда проводника пропорционально увеличивается его потенциал: Q = C φ
C = Q/φ - электроемкость, в СИ [С] = Ф (фарад).
1 Ф – очень большая единица. Для практических целей используют дольные единицы: 1 мкФ (микро) = 10-6Ф
1 нФ (нано) = 10-9Ф
1 пФ (пико) = 10-12Ф
Электроемкость уединенного шара С = 4Пε0R.
Электроемкость не зависит от материала проводника и от наличия полостей внутри. Но если проводник поместить в диэлектрик с диэлектрической проницаемостью ε, то емкость его возрастет в ε раз: С = 4Пεε0R.
Конденсаторы.
Простейшие способы разделения разноименных электрических зарядов позволяют получить на поверхности металлов сравнительно небольшое число свободных электрических зарядов. Для накопления значительных зарядов применяют конденсаторы.
Конденсатор – это система из двух проводников (обкладок), разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников.
По форме конденсаторы могут быть плоскими, сферическими и цилиндрическими. Электроемкость плоского конденсатора можно вычислить по формуле:
С = εε0 S, где ε - диэлектрическая проницаемость среды;
d ε0 - электрическая постоянная;
S - площадь одной из обкладок:
d - толщина диэлектрика.
В целях экономии материалов обкладки обычно изготавливают в виде тонкой фольги. В качестве изолирующей прокладки используется парафинированная бумага, слюда, полистирол, керамика. Отсюда и названия: бумажный, слюдяной …
Бумажный конденсатор изготавливается из двух полос фольги, изолированных полоской парафинированной бумаги. Все это сворачивается в тугой пакет, помещается в фарфоровый корпус. Через специальные изоляторы от листов фольги делаются два вывода для подключения в электрическую сеть.
Значительного увеличения емкости за счет уменьшения расстояния между обкладками достигают в электролитических конденсаторах. Диэлектриком в них служит очень тонкая пленка окислов, покрывающих одну из обкладок. Второй обкладкой служит бумага, пропитанная раствором электролита.
В радиотехнике широко применяют конденсаторы переменной емкости, состоящие из двух систем металлических пластин, диэлектриком служит воздух. С помощью рукоятки можно менять емкость конденсатора, изменяя площадь перекрывающейся части пластин.
Соединения конденсаторов.
Для получения заданного значения емкости конденсаторы соединяют в батареи. Различают 2 вида соединений:
а) параллельное – когда конденсаторы соединяют одноименно заряженными обкладками. При этом:
общий заряд батареи Qобщ = Q1 + Q2 + Q3
общая емкость Собщ = С1 + С2 + С3
+ -
б) последовательное – когда соединяют разноименно заряженными обкладками.
При этом: общий заряд батареи Qобщ = Q1 = Q2 = Q3
 |  |  |  | ||||
oбщая емкость 
+ -
4. Энергия заряженного конденсатора. (Самостоятельно по учебнику § 70)
Wp – энергия заряженного конденсатора;
q – заряд одной из обкладок;
U – напряжение между обкладками;
C – емкость конденсатора.