Конденсаторы

Уединённые проводники обладают небольшой ёмкостью, в то время как на практике для различных электротехнических и радиотехнических устройств необходимы значительные электроёмкости.

Система проводников, предназначенных для образования значительной ёмкости, называется конденсатором.

Конденсаторы делают в виде двух проводников, помещённых близко друг к другу. Образующие конденсатор проводники называют его обкладками. Чтобы внешние тела не влияли на ёмкость конденсатора, обкладкам придают такую форму, чтобы поле, создаваемое накопленными на них зарядами, было сосредоточено внутри конденсатора.

Этому условию удовлетворяют две пластинки, расположенные близко друг к другу (плоский конденсатор); два коаксиальных цилиндра (цилиндрический конденсатор); две концентрические сферы (сферический конденсатор).

Величина электроёмкости определяется геометрией конденсатора, т.е. формой, размерами обкладок, размером зазора между ними, а также диэлектрическими свойствами среды, заполняющей пространство между обкладками.

Ёмкость плоского конденсатора, например, равна

(6)

где s – площадь обкладки, d – величина зазора между обкладками, - диэлектрическая проницаемость среды. Припрактически всё поле сосредоточено внутри конденсатора и формула (6) определяет ёмкость с большей точностью.

Батареи конденсаторов

Для получения нужной ёмкости при данном рабочем напряжении конденсаторы соединяются в батареи.

Параллельное соединение.

При параллельном соединении общим для всех конденсаторов является напряжение. Поэтому: ;;…...

Суммарный заряд: и ёмкость батареи равна:, т.е. ёмкость батареи при параллельном соединении равна сумме ёмкостей отдельных конденсаторов.

Последовательное соединение.

Здесь одинаковым для всех конденсаторов, благодаря явлению индукции, является заряд; а напряжение батареи распределяется на отдельных конденсаторах, так что

.

Получаем ;;…..

.

Поэтому для всей батареи:

и .

При последовательном соединении конденсаторов суммируются обратные величины ёмкостей.

При последовательном соединении n одинаковых конденсаторов ёмкость батареи меньше ёмкости одного () конденсатора вn фаз:

; и (8)

Таблица 1

№	Известная ёмкость С (мкф)		Частота f
1
2
3
4
5
6

Таблица 2

	Заданные ёмкости (мкф)		Расчётная ёмкость батареи (мкф)	Емкость батареи (по графику)			Абсолютная ошибка (мкф)	Относитель-ная ошибка %
	С1	С2	Срасч	f		Cэ
Параллельное соединение
Последовательное соединение