Электрический конденсатор. Принцип работы

Электрический конденсатор, в простейшем случае, представляет собой две проводящие пластины, находящиеся на расстоянии друг от друга. Эти пластины называются обкладки. Причем расстояние между обкладками мало в сравнении с их размерами. Промежуток между пластинами заполнен диэлектриком (не проводящей средой). Основное свойство конденсатора это накапливать и сохранять электрический заряд. Конденсатор в переводе с латыни (condensare) означает «уплотнять», «сгущать».

-Обкладки заряженного конденсатора имеют заряд равный по величине, но противоположный по знаку.

-Заряд всего конденсатора определяется зарядом одной его обкладки.

Существует две основные конструкции конденсатора.

Плоский конденсатор, как рассматривалось ранее, в простейшем случае это две плоские проводящие пластины, находящиеся на расстоянии друг от друга.

Цилиндрический конденсатор он образовывается двумя цилиндрами разного диаметра. Один из цилиндров находится внутри другого.

Поскольку на обкладках конденсатора находятся электрические заряды противоположных знаков, между ними возникает сила взаимодействия, называемая электрическим полем. Это поле сосредоточено между обкладками.

Напряжённость электрического поля между обкладками конденсатора однородна. То есть силовые лини эклектического поля параллельны. Но на краях пластин наблюдается так называемый краевой эффект. В этой области напряжённость неоднородна, а силовые линии искривлены. Как правило в расчетах краевой эффект не учитывается.

Основной физической величиной характеризующей конденсатор является электрическая емкость.

Электрическая емкость это отношение заряда конденсатора к напряжению на его пластинах. Емкость измеряется в Фарадах.

Одна фарада это емкость такого конденсатора напряжение, между пластинами которого равно одному вольту при заряде в один кулон.

Это очень большая величина, поэтому в технике пользуются долями от фарады такими как:

Микрофарад

Нанофарад

Пикофарад

Емкость конденсатора зависит в первую очередь от площади пластин. Это и понятно, так как на большей площади может уместиться больше зарядов. Соответственно из формулы С=Q/U видно что емкость прямо пропорциональна заряду накопленному конденсатором.

Емкость также зависит от расстояния между пластинами. Чем пластины будут ближе друг к другу, тем емкость будет больше. Но поскольку при одном и том же напряжении, приложенном к конденсатору, но при разном расстоянии между пластинами. Будет разная напряжённость (чем меньше расстояние, тем больше напряжённость). При определенном значении расстоянии может произойти пробой диэлектрика. Следовательно, емкость также зависит и от параметров диэлектрика.