Физика. Часть 2. Электричество и магнетизм. Ляхова Л.П - 22 стр.

где q – заряд на обкладках конденсатора; U = φ1 – φ2 – разность потенциалов
между обкладками.
     Выражение (1.40) показывает, что C = q при U = 1 В, т.е. можно сказать,
что электроемкость – это величина, численно равная заряду, который надо
сообщить конденсатору, чтобы разность потенциалов между обкладками
равнялась единице. Емкость конденсатора определяется его размерами и
формой, а также свойствами диэлектрика, заполняющего пространство
между пластинами.
     Определим емкость плоского конденсатора, состоящего из пластин
площадью S, расположенными на расстоянии d друг от друга. Конденсатор
заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε.
     Напряженность электростатического поля между пластинами конденса-
тора Е = 2Е1, где Е1 – напряженность электростатического поля, созданного
одной пластиной, определяемое (1.17),
                                σ        q
                           E=       =          ,                      (1.41)
                               εε 0 εε 0 S
         q
где σ = , – поверхностная плотность заряда на пластине.
         S
     Напряжение между обкладками определится как
                                        qd
                           U = Ed =           .                       (1.42)
                                       εε 0 S
     Подставляя напряжение (1.42) в формулу (1.40), найдем формулу
емкости плоского конденсатора:
                                   εε S
                              C= 0 .                                  (1.43)
                                     d
     Емкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади
пластин, диэлектрической проницаемости и обратно пропорциональна
расстоянию между обкладками.
     Конденсаторы можно соединять друг с другом, образуя батареи
конденсаторов. При параллельном соединении конденсаторов емкость
батареи равна сумме емкостей отдельных конденсаторов:
                              C = ∑ Ci .                              (1.44)
                                  i
    При последовательном соединении конденсаторов обратная величина
емкости батареи равна сумме обратных величин емкостей отдельных
конденсаторов:
                          1     1
                            =∑ .                              (1.45)
                          C i Ci

    Энергия заряженного конденсатора. Для того чтобы зарядить
конденсатор, т.е. создать систему из двух разноименно заряженных пластин,
необходимо совершить работу. Мысленно процесс зарядки конденсатора
можно представить как перенос малой величины заряда dq с одной обкладки

                                      22