KAPACITA VODIČE, KONDENZÁTOR
Povrch kulového elektricky nabitého vodiče tvoří hladinu nejvyššího potenciálu. Mějme dva kulové vodiče s rozdílnými poloměry. Q Q A B r B > r A φ A > φ B
Pokud budeme chtít nabít vodič B na stejný potenciál jako má vodič A, musíme na vodič A přenést větší elektrický náboj! Vodič B má větší kapacitu. Deskový kondenzátor je složen ze dvou vodivých a navzájem izolovaných rovnoběžných desek E A B d, U
Pokud je deska A nabita kladně, tak se na desce B vytvoří dva stejně velké nesouhlasné náboje, pokud bude deska uzemněna, dochází k odvedení volného indukovaného náboje a na desce zůstane pouze záporný náboj. Napětí mezi deskami kondenzátoru je dáno vztahem: neboli kde E je velikost intenzity elektrického pole, d je vzdálenost desek. Při přenosu náboje Q, 2Q, 3Q, … na desku A dochází ke zvětšování napětí mezi deskami kondenzátoru na U, 2U, 3U, ….
Kapacita C deskového kondenzátoru je podíl náboje Q a napětí U mezi deskami: Podíl náboje a napětí je konstantní. Jednotky: [F=C.V -1 ] Kondenzátor má kapacitu 1 F právě tehdy, když se nabije elektrickým nábojem 1 C na napětí 1 V. V praxi jsou častěji používány následující jednotky: 1 μF, 1 nF či 1 pK.
Kapacita deskového kondenzátoru závisí na obsahu S účinné plochy desek, na vzdálenosti d a na permitivitě prostředí mezi deskami. Pro kapacitu deskového kondenzátoru platí: S rostoucím obsahem S a s klesající vzdáleností d, se zvětšuje kapacita kondenzátoru C. Kapacitu lze zvětšit také vložením izolantu ε r, který má větší permitivitu, mezi desky.
PŘÍKLADY 1. Určete kapacitu kondenzátoru, který jsme nabili elektrickým nábojem 3,6 μC na napětí 1, V. 2. Jak velký elektrický náboj byl přenesen na desku kondenzátoru o kapacitě 200 pF, je-li mezi jeho deskami napětí 5, V?
POSTUP A VÝSLEDKY 1. C = ?, Q = 3, C, U = 1, V 2. Q = ?, C = 200 pF, U = V Q = C. U = = 1 μC