Pojemność elektryczna

Pojemność elektryczna C odizolowanego przewodnika jest to wielkość fizyczna równa stosunkowi ładunku Q dostarczonego do przewodnika do potencjału tego przewodnika.

\(C=\frac{Q}{V}\)

gdzie:

\(C\) - pojemność elektryczna,
\(Q\) - ładunek elektryczny,
\(V\) - potencjał elektryczny.

Pojemność elektryczna opisuje zatem zdolność przewodnika do gromadzenia ładunku elektrycznego. Jest to wielkość zależna od rodzaju przewodnika, jego kształtu, rozmiarów, od otaczającego go ośrodka materialnego (przenikalności elektrycznej ośrodka \(\varepsilon\)), a także bliskości innych przewodników. Zwykle odizolowany przewodnik ma małą zdolność gromadzenia ładunku elektrycznego.

Jednostka pojemności elektrycznej

Jednostką pojemności elektrycznej jest farad, oznaczany literą \(F\) (\(1\ F=1\frac{C}{V}\)).

Jeden farad jest to taka pojemność przewodnika, dla którego dostarczenie ładunku o wartości \(1\ C\) powoduje wzrost jego potencjału o \(1\ V\).

W praktyce używa się następujących jednostek:

1 µF (mikrofarad) = 10^-6F

1 nF (nanofarad) = 10^-9F

1 pF (pikofarad) = 10^-12F

Pojemność elektryczna kondensatora płaskiego

W przypadku kondensatora pojemność elektryczna wyraża się wzorem:

\(C=\frac{Q}{\Delta V}=\frac{Q}{U}\)

gdzie:

\(C\) - pojemność elektryczna,
\(Q\) - ładunek elektryczny zgromadzony na okładce kondensatora (na jednej okładce gromadzi się ładunek \(+Q\), na drugiej \(-Q\), o takiej samej wartości. Ładunek całkowity wynosi zero),
\(V\) - różnica potencjałów elektrycznych między okładkami kondensatora,
\(U\) - napięcie elektryczne między okładkami kondensatora.

Dla kondensatora płaskiego, znajdującego się w próżni, obowiązuje następujący wzór na pojemność elektryczną:

\(C=\frac{\varepsilon _0S}{d}\)

gdzie:

\(C\) - pojemność elektryczna,
\(\varepsilon _0\) - przenikalność elektryczna próżni,
\(d\) - odległość między okładkami kondensatora,
\(S\) - pole powierzchni okładki kondensatora.

Więcej o pojemności elektrycznej kondensatorów znajdziesz w artykule o kondensatorach.

Pytania

Jaką pojemność elektryczną ma Ziemia?

Ziemia ma pojemność mniejszą od 1 F.

Łączenie równoległe kondensatorów

Łączenie szeregowe kondensatorów

Kondensator