Электрическая ёмкость

характеристика проводника, количественная мера его способности удерживать электрический заряд. В электростатическом поле все точки проводника имеют один и тот же потенциал φ. Потенциал φ (отсчитываемый от нулевого уровня на бесконечности) пропорционален заряду q проводника (т. е. отношение q к (р не зависит от q). Это позволяет ввести понятие Э. ё. (С) уединённого проводника, которая равна отношению заряда проводника к потенциалу: С = q/φ). Т. о., чем больше Э. ё., тем больший заряд может накопить проводник при данном ф. Э. ё. определяется геометрическими размерами проводника, его формой и электрическими свойствами окружающей среды (её диэлектрической проницаемостью (См. Диэлектрическая проницаемость)) и не зависит от материала проводника. В частности, Э. ё. проводящего шара в вакууме в системе СГСЕ равна его радиусу. Наличие вблизи проводника других тел изменяет его Э. ё., т. к. потенциал проводника зависит и от электрических полей, создаваемых наведёнными в окружающих телах зарядами вследствие явления индукции электростатической (См. Индукция электростатическая).

В СГС системе единиц (См. СГС система единиц) Э. ё. измеряется в сантиметрах, а в Международной системе единиц (См. Международная система единиц) (СИ) — в фарадах: 1 ф = 9․10¹¹ см.

Понятие Э. ё. относится не только к одному проводнику, но и к системе проводников, в частности к системе двух проводников, разделённых тонким слоем диэлектрика, — конденсатору электрическому (См. Конденсатор электрический). Э. ё. конденсатора (взаимная ёмкость его обкладок): С = q/(φ₁—φ₂), где q — заряд одной из обкладок (заряд второй обкладки равен — q), а φ₁ — φ₂ — разность потенциалов между обкладками. Э. ё. конденсатора практически не зависит от наличия окружающих тел и может достигать очень большой величины при малых геометрических размерах конденсаторов.

Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976, гл. 1; Калашников С. Г., Электричество, 3 изд., М., 1970 (Общий курс физики, т. 2), гл. 4.

Г. Я. Мякишев.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ (С) - величина, характеризующая способность проводника удерживать электрический заряд. Для уединенного проводника С = Q/j, где Q - заряд проводника, j - его потенциал. Электрическая емкость конденсатора С = Q/(j1-j2), где Q - абсолютная величина заряда одной из обкладок, j1-j2 - разность потенциалов между обкладками (j1"j2). Измеряется в системе СГС в см, в СИ в фарадах.

capacity, permittance

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЁМКОСТЬ

характеристика проводника, количеств. мера его способности удерживать электрич. заряд. В электростатич. поле все точки поверхности проводника имеют один и тот же потенциал. Потенциал j (отсчитываемый от нулевого уровня на бесконечности) пропорц. заряду q проводника, т. е. отношение q к j не зависит от q. Это позволяет ввести понятие Э. ё. С уединённого проводника, к-рая равна отношению заряда проводника к потенциалу: C=g/j. Т. о., чем больше Э. ё., тем больший заряд может накопить проводник при данном j. Э. ё. определяется геом. размерами проводника, его формой и электрич. св-вами окружающей среды (её диэлектрической проницаемостью) и не зависит от материала проводника. В частности, Э. ё. проводящего шара в вакууме в системе СГСЭ равна его радиусу. Наличие вблизи проводника др. тел изменяет его Э. ё., т. к. потенциал проводника зависит и от электрич. полей, создаваемых зарядами, наведёнными в окружающих телах вследствие электростатической индукции.

В системе ед. СГСЭ Э. ё. измеряется в сантиметрах, в СИ — в фарадах: 1 Ф=9
• 1011 см.

Понятие Э. ё. относится также к системе проводников, в частности двух проводников, разделённых тонким слоем диэлектрика,— электрич. конденсатору. Э. ё. конденсатора (взаимная ёмкость его обкладок)

С=q/(j1-j2),

где q — заряд одной из обкладок (заряды обкладок по абс. величине равны), j1-j2 — разность потенциалов между обкладками. Э. ё. конденсатора практически не зависит от наличия окружающих тел и может достигать очень большой величины при малых геом. размерах конденсаторов.

электри́ческая ёмкость

(С), величина, характеризующая способность проводника удерживать электрический заряд. Для уединённого проводника С = Q/φ, где Q — заряд проводника, φ — его потенциал. Электрическая ёмкость конденсатора С = Q/(φ₁ - φ₂), где Q — абсолютная величина заряда одной из обкладок, φ₁ - φ₂ — разность потенциалов между обкладками (φ₁>φ₂). Измеряется в системе СГС в см, в СИ — в фарадах.

* * *

ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ (С), характеристика проводящего тела, мера его способности накапливать электрический заряд(см. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД).

Когда увеличивается заряд проводника, то прямо пропорционально заряду будет возрастать его потенциал(см. ПОТЕНЦИАЛ (в физике)). Это справедливо для проводников любой геометрической формы. Отношение заряда проводника к его потенциалу не зависит от величины заряда, находящегося на проводнике, и определяются свойствами самого проводника, а также среды, в которой он находится. Характеристикой электрических свойств проводника, определяющей возможность накопления зарядов на данном проводнике, является электрическая емкость С.

Так как заряду q проводника пропорционален потенциал j(отсчитываемый от нулевого уровня на бесконечности), то электрическая емкость С уединенного проводника равна отношению заряда проводника к потенциалу и определяется отношением:

С = q/j.

Таким образом, чем больше электрическая емкость, тем больший заряд может накопить проводник, имеющий данный потенциал.

Численно электрическая емкость С равна заряду q, который необходимо сообщить уединенному телу для изменения его потенциала на единицу.

Единица электроемкости в системе СИ — фарад(см. ФАРАД). 1 Ф — это емкость такого уединенного проводника, потенциал которого изменяется на 1 В (вольт(см. ВОЛЬТ)) при сообщении ему заряда 1 Кл (кулон(см. КУЛОН (единица количества электричества))).

В системе единиц СГСЕ электрическая емкость измеряется в сантиметрах.

1 Ф = 9^.10¹¹ см.

Емкость уединенного шара радиусом R, равна:

С = 4p_оR.

Поэтому в системе СГСЕ электрическая емкость проводящего шара в вакууме равна его радиусу. Емкостью 1 Ф обладает шар, радиус которого равен 9^.10⁶км. Если считать Землю уединенным проводником, то ее электрическая емкость составляла бы порядка 0,7мФ.

В общем случае электрическая емкость геометрически подобных проводящих тел пропорциональна их размерам. Емкость зависит от геометрических размеров и формы проводников, взаимного расположения проводников и диэлектрической проницаемости, но не зависит от материала проводника.

Наличие вблизи проводника других тел изменяет его электрическую емкость, так как потенциал проводника зависит и от электрических полей, создаваемых наведенными в окружающих телах зарядами вследствие явления электростатической индукции(см. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ).

Понятие электрической емкости относится не только к одному проводнику, но и к системе проводников, в частности к системе двух проводников, разделенных тонким слоем диэлектрика — конденсатору электрическому(см. КОНДЕНСАТОР (электрический)). Конденсаторы используют для получения нужных величин электрической емкости в технике. Емкость конденсатора характеризует не отдельную пластину, а систему двух пластин (проводников) в их взаимном расположении друг к другу. Электрическая емкость всегда характеризует систему из двух тел, между которыми установилась разность потенциалов (так как физический смысл имеет только разность потенциалов между двумя точками (см Потенциал электростатический(см. ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ)). Электроемкость конденсатора (взаимная емкость его обкладок), заряженных соответственно зарядами +q и –q, это физическая величина, равная отношению заряда одного из проводников к разности потенциалов между этим проводниками. Электрическая емкость конденсатора практически не зависит от наличия окружающих тел и может достигать очень большой величины при малых геометрических размерах конденсаторов.

Все элементы и устройства, применяемые в электрических цепях различного назначения (трансформаторы, электронные приборы) также обладают электрической емкостью, влияние которой в некоторых режимах может быть существенным.

электрич. хар-ка проводника или системы проводников. Э. ё. уединённого проводника наз. физ. величина С, равная отношению электрич. заряда, к-рый сообщается уединённому проводнику, к его электрич. потенциалу: С = Q/ф. где Q и ф - заряд и потенциал проводника. Э. ё. зависит от формы и размеров проводника и от диэлектрической проницаемости среды. Взаимной Э. ё. двух проводников наз. физ. величина, равная отношению электрич. заряда, к-рый переносится с одного проводника на другой, к возникающему при этом изменению разности их электрич. потенциалов. В частности, Э. ё. конденсатора С = Q/(ф₁ - ф₂), где О - заряд одной из обкладок конденсатора, а ф₁ и ф₂ - потенциалы его обкладок. Взаимная Э. ё. двух проводников зависит от их формы, размеров, взаимного расположения и от диэлектрич. проницаемости среды между ними. Единица Э. ё. (в СИ) - фарад (Ф).

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЁМКОСТЬ — параметр, характеризующий физ. способность проводника, совокупности проводников или электрического конденсатора (см. (2)) удерживать электрический заряд, равный отношению заряда, который сообщается уединённому проводнику, к его потенциалу. Электроёмкость зависит от формы, размеров проводника (и взаимного расположения проводников), а также от диэлектрической проницаемости среды. В СИ электрическая ёмкость выражается в фарадах (см.).