Электроемкость уединенного проводника

Уединенный проводник — проводник, который удален от других проводников, тел и зарядов. Его потенциал, согласно (2) п. 8.6, прямо пропорционален заряду проводника. Из опыта следует, что разные проводники, будучи одинаково заряженными, имеют различные потенциалы. Поэтому для уединенного проводника можно записать

Величину

называют электроемкостью уединенного проводника. Электроемкость уединенного проводника определяется зарядом, сообщение которого проводнику изменяет его потенциал на единицу.

Электроемкость проводника зависит от его размеров, формы и диэлектрической проницаемости среды, но не зависит от материала проводника, агрегатного состояния, формы и размеров полостей внутри него. Это связано с тем, что избыточные заряды распределяются по внешней поверхности проводника. Электроемкость не зависит также ни от заряда проводника, ни от его потенциала. Сказанное не противоречит формуле (1), так как она лишь показывает, что емкость уединенного проводника может быть рассчитана по этой формуле.

Единица электроемкости — фарад (Ф): 1 Ф — электроемкость такого уединенного проводника, потенциал которого изменяется на 1 В при сообщении ему заряда в 1 Кл.

Согласно (2) п. 8.6, потенциал уединенного шара радиусом R, находящегося в однородной среде с диэлектрической проницаемостью ? , равен

Используя формулу (1), получим, что электроемкость шара

Отсюда следует, что электроемкостью в 1 Ф обладал бы уединенный шар, находящийся в вакууме и имеющий радиус R = C/(4tu?0) ~ 9 • 106 км, что примерно в 1400 раз больше радиуса Земли (электроемкость Земли С ~ 0,7 мФ). Следовательно, фарад — очень большая величина, поэтому на практике используются дольные единицы — миллифарад (мФ), микрофарад (мкФ), нанофарад (нФ), пикофарад (пФ).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >