Физика. 10 класс

Электроёмкость конденсатора. В процессе зарядки простейшего конденсатора его обкладки приобретают противоположные по знаку заряды q и –q, модули которых равны. Эти заряды создают между обкладками электростатическое поле, линии напряжённости которого начинаются на положительно заряженной обкладке и заканчиваются на отрицательно заряженной. Многочисленные эксперименты свидетельствуют, что при неизменных размерах и форме проводников (обкладок конденсатора), а также диэлектрических свойствах среды, в которой они находятся, сохраняется прямая пропорциональная зависимость между зарядом конденсатора и напряжением между его обкладками.

Следовательно, величина, равная отношению  заряда конденсатора к напряжению между его обкладками, является постоянной для данного конденсатора и не зависит ни от заряда, ни от напряжения. Эту величину назвали электрической ёмкостью С (электроёмкостью). Электроёмкость количественно характеризует способность конденсатора накапливать электрические заряды.

Электрическая ёмкость конденсатора — физическая скалярная величина, равная отношению заряда конденсатора к напряжению между его обкладками:

Проанализировав формулу (23.1), можно сделать вывод: чем меньше напряжение U на обкладках конденсатора при сообщении им зарядов q и –q, тем больше электроёмкость конденсатора.

Единицей электрической ёмкости в СИ является фарад (Ф).

1 Ф — очень большая электроёмкость. Электроёмкостью С = 1 Ф обладал бы находящийся в вакууме уединённый шар радиусом R = 9 · 10⁹ м (для сравнения: радиус земного шара R_З = 6,4 · 10⁶ м). Поэтому на практике применяют дольные единицы: микрофарад (1мкФ = 1 · 10^–6 Ф), нанофарад (1 нФ = 1 · 10^–9 Ф) и пикофарад (1 пФ = 1 · 10^–12 Ф).

Например, электроёмкость такого огромного проводника, как земной шар, равна С = 0,71 мФ, а электроёмкость человеческого тела примерно С = 50 пФ.