§54 Конденсатор

Сегодня мы с вами поговорим об одном интересной физической величине, которая встречается в мире электростатики. Эта физическая величина получила название электроёмкость. Это очень важный и нужный параметр, потому что связан с очень важным электрическим прибором, которое встречается во все основных схемах, микросхемах, служит для накопления и хранения электрического заряда.

Что такое вообще электроемкость ? Если ее соизмерять с еще одним понятием, которое тоже связано с емкостью. Т.е. фактически емкость это такое понятие, которое характеризует какую-то вместимость. Аналогию мы можем провести, например, с ведром, оно вмещает в себя определенное количество воды. Емкость ведра зависит от его размеров и формы, но от того сколько мы в ведро нальем воды его емкость не изменится. Аналогичную данных размышлений мы можем применить к электричеству, т.е. у нас есть тело, которое способно накапливать заряд. 

Устройством, позволяющим накапливать заряды, является конденсатор (от лат. condensare — сгущение)

Конденсатор — это устройство, предназначенное для накопления заряда и энергии электрического поля.

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.

Характерная особенность конденсатора — способность накапливать электрический заряд.

Если конденсатор подсоединить к источнику постоянного тока, то на его пластинах появятся равные по модулю, но противоположные по знаку электрические заряды +q и -q.

Под зарядом конденсатора понимается модуль заряда q одной из его обкладок.

При этом опыт показывает, что заряд на пластинах пропорционален напряжению:

Величина С называется электрической ёмкостью (ёмкостью) конденсатора.

Единицей электроемкости в СИ является фарад (Ф) — в честь ученого М. Фарадея

1 Ф равен электрической емкости конденсатора, при которой заряд 1 Кл создает между обкладками конденсатора напряжение 1 В.

От чего зависит емкость конденсатора ? 

• От площади перекрытия пластин S
• От расстояния между ними
• От свойств используемого диэлектрика

Конденсатор, как и любое заряженное тело, обладает энергией.

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.

По типу диэлектрика различают:

-воздушные
-бумажные
-керамические
-оксидно-электролитические
-слюдяные и другие.

Бумажные конденсаторы

• Обладают большой емкостью за счет большой площади пластин
• Нет необходимости соблюдать полярность

Керамические конденсаторы

• В миниатюрных керамических конденсаторах тонкий проводящий слой (обкладки) наносят на керамический цилиндр (изолятор).
• Чем тоньше изоляция, тем меньшее напряжение она выдерживает.
• На корпусе конденсатора обычно указывается его номинальное напряжение.
• Указывается также емкость конденсатора.

Домашнее задание: упражнение 38. Страница 156.