Електроємність конденсатора: сутність та основні характеристики

І в промисловості, і в повсякденному житті нерідко потрібне створення великої кількості позитивних і негативних електричних зарядів. Зрозуміло, що за допомогою електризації тіл і електростатичного індукції це зробити неможливо. Виходить, потрібно спеціальний пристрій. Таким пристроєм служить конденсатор.

Конденсатор являє собою нескладну систему, що складається з діелектрика, що розділяє дві обкладки. При цьому дуже важливо, щоб товщина цього діелектрика була невелика в порівнянні з розмірами цих самих обкладок, тобто провідників.

Найпростішим видом електричних ємнісних пристроїв є плоский конденсатор, який являє собою комплекс з двох металевих пластин, розділених яким-небудь діелектриком. Якщо до цих пластин підвести електричний струм, то кількісна величина напруженості що виник між ними електричного поля буде практично в два рази більше, ніж та ж напруженість у однієї з цих пластин.

Найважливішим показником, що характеризує дану систему, є електроємність. Електроємність конденсатора з точки зору основ електромеханіки дорівнює відношенню заряду однієї із застосовуваних пластин до напруги між провідниками цього приладу. У загальному вигляді електроємність конденсатора буде виглядати наступним чином:

C = q / U

Якщо положення пластин в просторі тривалий час залишається незмінним, то електроємність конденсатора залишається величиною постійною (незалежно від кількісних показників заряду на пластинах).

У Міжнародній системі фізичних вимірювань електроємність конденсатора вимірюється у Фарада (Ф). Згідно даної класифікації, один фарад характеризує електроємність такого пристрою, у якого напруга між діелектриками становить один вольт, а величина заряду, який подається на пластини, дорівнює одному кулона.

Насправді один фарад - це дуже велика величина, тому найчастіше використовують такі одиниці, як мікрофарад, нанофарадах і навіть пикофарад.

Електроємність плоского конденсатора буде прямо залежати від площі його обкладок і стане збільшуватися при скороченні відстані між ними. Для значного збільшення електроємна цих приладів між провідниками вводять ті чи інші діелектрики.

Найчастіше електроди для конденсаторів виготовляють з тонкої фольги, а в якості основної прокладки використовується папір, слюда або кераміка. Саме відповідно до матеріалу, службовцям основою для діелектриків, конденсатори і отримують свої назви - паперові, керамічні, повітряні, слюдяні. Досить велике поширення останнім часом набули електролітичні конденсатори, які при досить компактних габаритах володіють значною електроємна. Завдяки цим своїм якостям, вони активно використовуються в побутовій техніці, а також в якості випрямлячів електричного струму.

Конденсатори є одними з найбільш незамінних електричних пристроїв, без яких було б просто неможливо створення більшості побутових та електровимірювальних приладів.