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:
- потенциал каждого шара прямо пропорционален его заряду;
- 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://worldof.school
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:
Как рассчитать электрическую емкость тора
Как расчитать электроёмкость тела человека
Электрическая ёмкость тела
Электриеская ёмкость общее понятие и формула
Описать физическую величину электроемкости
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?
