ЁМКОСТЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ЁМКОСТЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ, характеристика проводника, количественная мера его способности накапливать и удерживать электрич. заряд. Численно Ё. э. $C$ равна электрич. заряду $q$, который необходимо сообщить уединённому телу для изменения его электрич. потенциала $φ$ на единицу, и определяется соотношением $C=q/φ$. Т. о., чем больше Ё. э., тем больший заряд может накопить проводник при данном $φ$. Ё. э. определяется геометрич. размерами проводника, его формой, а также электрич. свойствами окружающей среды (её диэлектрической проницаемостью) и не зависит от материала проводника. В частности, Ё. э. проводящего шара в вакууме в системе СГСЭ равна радиусу шара. Ё. э. такого же шара, расположенного в однородной изотропной среде с диэлектрич. проницаемостью $ε$, равна $C = εr$. В СИ Ё. э. проводящего шара, расположенного в диэлектрике с абсолютной диэлектрич. проницаемостью $ε_a$, равна $C = 4πε_ar$ ($ε_a = eε_0$, $ε_0$ – электрич. постоянная). В системе СГСЭ Ё. э. измеряется в сантиметрах, в СИ – в фарадах; 1 Ф = 9·1011 см.
Ё. э. двух параллельных, близко расположенных проводящих пластин без учёта влияния краевых эффектов $C = ε_aS /d$ (в СИ), где $d$ – расстояние между пластинами, $S$ – площадь пластины. Ё. э. двух сферич. проводящих поверхностей с общим центром $C = 4πε_ar_1r_2/(r_1-r_2)$, где $r_1$ и $r_2$ – радиусы внутренней и внешней поверхностей. Ё. э. двух соосных цилиндрич. проводящих поверхностей без учёта эффектов на концах цилиндров $C = 2πε_al/\ln(r_2/r_1)$, где $r_1$ и $r_2$ – радиусы поверхностей, $l$ – длина цилиндров. Ё. э. двухпроводной линии $C=πε_al/\ln(d/a-1)$, где $a$ – радиус проводов, $d$ – расстояние между осями проводов, $l$ – длина линии. Ё. э. провода воздушной трёхфазной линии, расположенной над землёй, $C= 2πε_al/\ln[2hd/(aD)]$, где $l$ – длина линии, $h$ – ср. геометрич. значение высоты проводов над землёй, $d$ – ср. геометрич. значение расстояний между проводами, $D$ – ср. геометрич. значение расстояний между проводами и зеркальными (относительно Земли) изображениями соседних проводов. В системе СГСЭ в приведённых формулах следует заменить $ε_a$ на $ε_a/4π$.
В технике для получения нужных величин Ё. э. используются спец. устройства – конденсаторы электрические. Все др. элементы и устройства, применяемые в электрич. цепях разл. назначения, также обладают электрич. ёмкостью.