Поверхность любого заряженного проводника является эквипотенциальной поверхностью. Потенциал любой точки этой поверхности считается потенциа
Загрузка...
Раздел:

Электричество

Электрическая ёмкость (электроёмкость)

Поверхность любого заряженного провод­ника является эквипотенциальной поверхно­стью. Потенциал любой точки этой повер­хности считается потенциалом всего тела.

Исследуем, от чего зависит потенциал за­ряженного тела. Для этого воспользуемся электрометром, корпус которого заземлен. На стержне электрометра закрепим метал­лический шар с полостью внутри. Зарядим металлический шарик на изоляционной ручке от высоковольтного генератора или электрофорной машины и начнем вносить его в полость шара, пока он не коснется внутренней поверхности шара. Весь заряд из шарика перейдет на внешнюю поверхность шара, и электрометр покажет определенное значение потенциала шара (рис. 4.61, а). Снова зарядим шарик и перенесем заряд на шар. Его заряд увеличится вдвое, а элект­рометр покажет соответствующее увеличе­ние потенциала. Если повторить такие дей­ствия несколько раз, то будет наблюдаться соответствующее возрастание потенциала.

Потенциал шара будет пропорционален значению его заряда, что можно отобразить соответствующим графиком (рис. 4.61, б).

Заменим маленький полый шар на элект­рометре шаром больших размеров и начнем постепенно увеличивать его заряд, пользуясь шариком на изоляционной ручке (рис.4.62, а). Потенциал шара также будет возрастать, но медленнее, чем в предыдущем случае. Гра­фик зависимости потенциала шара от заря­да будет более пологим, чем в первом слу­чае (рис. 4.62, б).

Рис. 4.61. Зависимость потенциала тела от заряда шара небольших размеров
Рис. 4.62. Зависимость потенциала тела от заряда для шара большего радиуса

Анализируя результаты опытов и соот­ветствующие графики, можно сделать вы­воды:

Загрузка...
  1. потенциал каждого шара прямо про­порционален его заряду;
  2. коэффициент пропорциональности для различных шаров имеет различные значения.

Итак, чтобы предусмотреть результаты зарядки проводника, необходимо знать ко­эффициент пропорциональности между по­тенциалом и зарядом для данного провод­ника. Этот коэффициент пропорциональ­ности называется электроёмкостью, или про­сто ёмкостью.

Физическая величина, описывающая элект­рические свойства проводника и численно рав­ная отношению его заряда к потенциалу, на­зывается электроёмкостью, или ёмкостью.

В соответствии с определением

C = Q / φ,

где C — емкость проводника; Q — заряд; φ — потенциал.

Понятие электроемкости употребляли еще в XVII — XVIII вв. Не имея достаточных научных знаний, электричество считали ка­кой-то невесомой жидкостью, которая мог­ла «вливаться» в проводник или «выли­ваться» из него. Поэтому и ввели в науч­ный язык понятие, которое в повседнев­ной жизни имеет значение объема внутрен­ней части сосуда. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Для измерения электроемкости в физике применяют 1 фарад (1 Ф). Эта единица названа в честь английского физика Майкла Фарадея, который внес значительный вклад в изучение электрических явлений.

Тело имеет электроёмкость в 1 фарад, если с изменением его заряда на 1 кулон потен­циал изменяется на 1 вольт.

1 Ф = 1 Кл / 1 В.

Электроёмкость в 1 Ф очень большая величина. Такую ёмкость имеет отдаленный от окру­жающих тел шар диаметром 9 • 109 м. Ем­кость Земли, радиус которой 6400 км, со­ставляет всего 7 • 10‑4 Ф. Поэтому на прак­тике применяются единицы емкости, доль­ные от фарада:

1 микрофарад = 1 мкФ = 10-6 Ф.

1 пикофарад = 1 пФ = 10-12 Ф.

На этой странице материал по темам:
  • Можно ли применить понятие электроемкости к одному проводнику

  • Электрическая емкость тела человека пф

  • Электроемкость человека как рассчитать

  • Как расчитать электроёмкость тела человека

  • Электрическая емкость доклад

Вопросы по этому материалу:
  • Какая связь между зарядом и потенциалом проводника?

  • Какая физическая величина называется электроемкостью?

  • Как рассчитать емкость уединенного тела?

  • Какие единицы измерения емкости?

Материал с сайта http://WorldOfSchool.ru