Электрическая емкость уединенного проводника.

Рассмотрим уединенный проводник, т.е. проводник, который удален от других проводников, тел и зарядов. Его потенциал прямо пропорцио­нален заряду проводника. Из опыта следует, что разные проводники, будучи одинаково заряженными, принимают различные потенциалы. Поэтому для уе­диненного проводника можно записать:

Величину

. (1.15.1)

называют электроемкостью (или просто емкостью) уеди­ненного проводника. Емкость уединенною проводника определяется зарядом, сообщение которого проводнику изменяет ею потенциал на единицу.

Емкость проводника зависит от его размеров и формы, но не зависит и) материала, агрегатного состояния, формы и размеров полостей внутри проколника. Это связано с тем, что избыточные заряды распределяются на внешней поверхности проводника. Емкость не зависит также ни от заряда проводники, ни от его потенциала.

Единица электроемкости - фарад (Ф): 1Ф - емкость такого уединенною проводника, потенциал которого изменяется на 1 В при сообщении ему заряда в 1 Кл.

Потенциал уединенного шара радиуса R, находящегося в однородной среде с диэлектрической проницаемостью , равен

Используя формулу (1.15.1), получим: емкость шара

(1.15.2)

Отсюда следует, что емкостью в 1Ф обладал бы уединенный шар, находящийся в вакууме и имеющий радиус 9-10° 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), пикофарал (пФ). Из формулы (1.15.2) вытекает также, что единица электрической постоян­ной 8о фарад на метр (Ф/м).