Připojíme-li osamocený vodič ke svorce zdroje, získá vodič stejný potenciál jaký má svorka. Náboj na vodiči je přímo úměrný jeho potenciálu: . Konstanta úměrnosti
se nazývá kapacita vodiče a je závislá na velikosti a tvaru vodiče;
(farad).
Jednotka farad je velká - proto se používají jednotky dílčí. Běžná kapacita kondenzátorů se pohybuje v pF až mF.
Potenciál osamoceného kulového vodiče o poloměru R na jeho povrchu je: . Kapacita kulového vodiče tedy je:
Kapacita osamoceného vodiče je malá, mnohem větší kapacitu má soustava dvou plochých vodičů oddělených od sebe vrstvou dielektrika (vzduch, slída, …) - kondenzátor. Nejjednodušší je deskový kondenzátor bez dielektrika (tj. mezi deskami je vzduch), který je tvořen dvěma rovnoběžnými deskami, jejichž účinná plocha má obsah S a jejichž vzdálenost je d. Připojíme-li tento kondenzátor ke svorkám zdroje, vznikne na desce s vyšším potenciálem náboj +Q, na druhé náboj -Q.
Rovnost absolutních hodnot obou nábojů je důsledkem jejich vzájemného silového působení.
Mezi deskami vznikne homogenní elektrostatické pole s intenzitou (vně kondenzátoru se elektrostatické pole obou desek vzájemně ruší). Elektrická intenzita mezi deskami kondenzátoru je dána také vztahem
. Srovnáním obou vztahů dostaneme:
. Kapacita deskového kondenzátoru je tedy dána vztahem:
.
Pokud vyplníme prostor mezi deskami kondenzátoru dielektrikem, jeho kapacita se zvětší. Pro připojení tohoto kondenzátoru ke zdroji napětí vznikne opět elektrostatické pole s intenzitou . K tomu je ale nutno přivést na desky větší náboj než v případě kondenzátoru bez dielektrika - musíme překonat účinek vázáných nábojů vzniklých polarizací dielektrika. Platí
. Analogickým postupem jako u kondenzátoru bez dielektrika dostaneme
. Vzhledem k tomu, že
, kapacita kondenzátoru s dielektrikem s relativní permitivitou
se oproti kondenzátoru bez dielektrika zvýší
krát..
Existují i další typy kondenzátorů, které se používají v praxi (např. válcový, …). Výpočet jejich kapacity ale není možné provést bez znalosti vyšší matematiky.
![]() |
[4 kB] | [Uložit] | ![]() |
[1.32 MB] | [Uložit] |
![]() |
[4 kB] | [Uložit] | ![]() |
[4 kB] | [Uložit] |
![]() |
[4 kB] | [Uložit] | ![]() |
[4 kB] | [Uložit] |