Pojemność elektryczna. Co to jest pojemność elektryczna?

Co to jest pojemność elektryczna?

Pojemność elektryczna jest wielkością fizyczną, która informuje o zdolności ciała bądź układu ciał do gromadzenia ładunku elektrycznego. Jest równa stosunkowi przyrostu ładunku zgromadzonego na przewodniku do wzrostu potencjału tego przewodnika wywołanego przez ten ładunek. W przypadku układu przewodzących ciał, ilość zgromadzonego ładunku zależy od kształtu ciał i ich położenia oraz przenikalności elektrycznej otaczającego ośrodka.

Pojemność elektryczna kondensatora

W obwodzie elektrycznym elementem magazynującym energię w polu elektrycznym jest kondensator. Kondesator to układ dwóch przewodników (np. dwóch równoległych płytek metalowych) przedzielonych warstwą izolatora (dielektryka). Jego podstawowym parametrem jest pojemność elektryczna, która stanowi zależność między ładunkiem (Q) zgromadzonym na elektrodach kondensatora, a napięciem (U) między tymi elektrodami. Przedstawia to zależność:

• C = Q/U

W odniesieniu do kondensatora płaskiego przedstawia to zależność: C = ε₀ · ε_r · S/d, gdzie: ε₀ – przenikalność elektryczna próżni (ε₀ = 8,85 · 10^–12 · F/m), ε_r – względna przenikalność elektryczna materiału, S – powierzchnia okładek kondensatora, d – odległość między okładkami kondensatora,

Pojemność kondensatora stanowi więc stosunek ładunku kondensatora do różnicy potencjałów (napięcia) między jego okładkami. Zależy od kształtu okładek kondensatora, ich rozmiaru i wzajemnego położenia, a także od przenikalności elektrycznej otaczającego ośrodka.

Jaką jednostką oznaczana jest pojemność elektryczna?

Jednostką pojemności elektrycznej jest farad (F), przy czym [F] = [C]/[V].

Jak zmierzyć pojemność elektryczną?

Pojemność elektryczną można zmierzyć za pomocą różnego rodzaju urządzeń, np. miernika pojemności, miernika dobroci (Q-metr) oraz odpowiednich mostków pomiarowych.

Zastosowanie w praktyce

Pojemność elektryczna jest bezpośrednio związana z kondensatorami, które służą do przechowywania ładunku elektrycznego i magazynowania energii elektrycznej. Zmagazynowany ładunek można wykorzystać na wiele sposobów, dlatego kondensatory można znaleźć w układach służących do mierzenia czasu, kształtowania i wygładzania sygnałów elektrycznych czy dostrajania telewizorów lub odbiorników radiowych. Pojemność ma także znaczenie w liniach elektroenergetycznych, układach scalonych i analogowych, w urządzeniach do pomiarów elektrycznych czy systemach zasilania.