Kondenzatori. Kondenzatori Razlika potencijala između ploča kondenzatora sa kapacitivnošću

Jedan od najvažnijih parametara po kojima se kondenzator karakteriše je njegov električni kapacitet (C). Fizička veličina C, jednaka:

nazivamo kapacitivnost kondenzatora. Gdje je q veličina naboja jedne od ploča kondenzatora, a potencijalna razlika između njenih ploča. Kapacitet kondenzatora je vrijednost koja ovisi o veličini i dizajnu kondenzatora.

Za kondenzatore sa istim uređajem i sa jednakim nabojem na njegovim pločama, razlika potencijala zračnog kondenzatora bit će jednostruko manja od potencijalne razlike između ploča kondenzatora, čiji je prostor između ploča ispunjen dielektrikom sa dielektrična konstanta. To znači da je kapacitet kondenzatora s dielektrikom (C) puta veći od električnog kapaciteta zračnog kondenzatora ():

gdje je dielektrična konstanta dielektrika.

Jedinica kapacitivnosti kondenzatora je kapacitet takvog kondenzatora, koji je napunjen jediničnim punjenjem (1 C) do potencijalne razlike jednake jednom voltu (u SI). Jedinica kapacitivnosti kondenzatora (kao i svaki eklektički kapacitet) u Međunarodnom sistemu jedinica (SI) je farad (F).

Električni kapacitet ravnog kondenzatora

U većini slučajeva, polje između ploča ravnog kondenzatora smatra se uniformnim. Ujednačenost je narušena samo uz rubove. Prilikom izračunavanja kapacitivnosti ravnog kondenzatora, ovi rubni efekti se obično zanemaruju. To je moguće ako je udaljenost između ploča mala u odnosu na njihove linearne dimenzije. U ovom slučaju, kapacitivnost ravnog kondenzatora izračunava se kao:

gdje je električna konstanta; S je površina svake (ili najmanje) ploče; d je rastojanje između ploča.

Električni kapacitet ravnog kondenzatora, koji sadrži N slojeva dielektrika, debljina svakog, odgovarajuća dielektrična konstanta i-tog sloja, jednaka je:

Električni kapacitet cilindričnog kondenzatora

Dizajn cilindričnog kondenzatora uključuje dvije koaksijalne (koaksijalne) cilindrične provodne površine različitih radijusa, među kojima je prostor ispunjen dielektrikom. Električni kapacitet takvog kondenzatora nalazi se kao:

gdje je l visina cilindara; - radijus vanjskog poklopca; - radijus unutrašnje obloge.

Kapaciteti sfernog kondenzatora

Sferni kondenzator je kondenzator, čije su ploče dvije koncentrične sferne vodljive površine, prostor između njih je ispunjen dielektrikom. Kapacitet takvog kondenzatora nalazi se kao:

gdje su polumjeri ploča kondenzatora.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Električni kapacitet

Kada se na provodnik prenese naboj, na njegovoj površini se pojavljuje potencijal φ, ali ako se isti naboj prenese na drugi vodič, tada će potencijal biti drugačiji. Zavisi od geometrijskih parametara provodnika. Ali u svakom slučaju, potencijal φ je proporcionalan naboju q.

SI jedinica kapacitivnosti je farad. 1 F = 1Cl / 1V.

Ako je potencijal površine lopte

(5.4.3)

(5.4.4)

U praksi se češće koriste manje jedinice kapacitivnosti: 1 nF (nanofarad) = 10 –9 F i 1pcF (pikofarad) = 10 –12 F.

Postoji potreba za uređajima koji skladište naboj, a usamljeni provodnici imaju mali kapacitet. Empirijski je utvrđeno da se električni kapacitet provodnika povećava ako se do njega dovede drugi provodnik - zbog fenomeni elektrostatičke indukcije.

Kondenzator Da li se zovu dva provodnika pokriva smještene blizu jedna drugoj .

Dizajn je takav da vanjska tijela koja okružuju kondenzator ne utiču na njegov električni kapacitet. To će biti učinjeno ako je elektrostatičko polje koncentrisano unutar kondenzatora, između ploča.

Kondenzatori su dostupni u ravnim, cilindričnim i sfernim kondenzatorima.

Pošto je elektrostatičko polje unutar kondenzatora, linije električnog pomaka počinju na pozitivnoj ploči, završavaju na negativnoj ploči i nigdje ne nestaju. Posljedično, naboji na pločama suprotan po predznaku, ali jednak po veličini.

Kapacitet kondenzatora jednak je omjeru naboja i potencijalne razlike između ploča kondenzatora:

(5.4.5)

Pored kapacitivnosti, svaki kondenzator karakteriše i U rob (ili U NS . ) Maksimalni je dozvoljeni napon iznad kojeg dolazi do proboja između ploča kondenzatora.

Povezivanje kondenzatora

Kapacitivne baterije- kombinacije paralelnih i serijskih veza kondenzatora.

1) Paralelno povezivanje kondenzatora (sl.5.9):

U ovom slučaju, zajednički napon je U:

Ukupna naplata:

Rezultirajući kapacitet:

Uporedite sa paralelnim povezivanjem otpora R:

Dakle, kada su kondenzatori povezani paralelno, ukupni kapacitet je

Ukupni kapacitet je veći od najvećeg kapaciteta baterije.

2) Serijsko povezivanje kondenzatora (sl.5.10):

Zajedničko je naplata q.

Or , odavde

Uporedite sa serijskom vezom R:

Dakle, kada su kondenzatori povezani u seriju, ukupni kapacitet je manji od najmanjeg kapaciteta uključenog u bateriju:

Proračun kapaciteta raznih kondenzatora

1.Kapacitet ravnog kondenzatora

Jačina polja unutar kondenzatora (slika 5.11):

Napon između ploča:

gdje je razmak između ploča.

Od optužbe, dakle

.

(5.4.7)

Kao što možete vidjeti iz formule, dielektrična konstanta tvari ima vrlo snažan utjecaj na kapacitivnost kondenzatora. To se može vidjeti eksperimentalno: napunimo elektroskop, dovedemo metalnu ploču do njega - dobili smo kondenzator (zbog elektrostatičke indukcije potencijal se povećao). Ako se između ploča unese dielektrik s ε, veći od zraka, tada će se povećati kapacitet kondenzatora.

Iz (5.4.6) moguće je dobiti mjerne jedinice ε 0:

.

2. Kapacitet cilindričnog kondenzatora

Razlika potencijala između ploča cilindričnog kondenzatora prikazanog na slici 5.12 može se izračunati pomoću formule:

Veliki broj kondenzatora koji se koriste u tehnici su po vrsti bliski ravnim kondenzatorima. Ovo je kondenzator, koji se sastoji od dvije paralelne vodljive ravni (ploče), koje su odvojene malim razmakom ispunjenim dielektrikom. Naboji jednake veličine i suprotnog predznaka su koncentrisani na pločama.

Električni kapacitet ravnog kondenzatora

Električni kapacitet ravnog kondenzatora se vrlo jednostavno izražava kroz parametre njegovih dijelova. Promjenom površine kondenzatorskih ploča i udaljenosti između njih, lako je osigurati da je električni kapacitet ravnog kondenzatora direktno proporcionalan površini njegovih ploča (S) i obrnuto proporcionalan udaljenosti između njih (d):

Formulu za izračunavanje kapaciteta ravnog kondenzatora lako je dobiti pomoću teoretskih proračuna.

Pretpostavimo da je razmak između ploča kondenzatora mnogo manji od njihovih linearnih dimenzija. Tada se rubni efekti mogu zanemariti, a električno polje između ploča može se smatrati uniformnim. Polje (E), koje stvaraju dvije beskonačne ravnine koje nose isti modul i suprotan naboj, razdvojene dielektrikom s dielektričnom konstantom, može se odrediti pomoću formule:

gdje je gustina raspodjele naboja po površini ploče. Razlika potencijala između razmatranih kondenzatorskih ploča smještenih na udaljenosti d bit će jednaka:

Zamijenite desnu stranu izraza (3) umjesto razlike potencijala u (1) uzimajući u obzir da imamo:

Energija polja ravnog kondenzatora i sila interakcije njegovih ploča

Formula za energiju polja ravnog kondenzatora je zapisana kao:

gdje je zapremina kondenzatora; E je jačina polja kondenzatora. Formula (5) povezuje energiju kondenzatora sa nabojem na njegovim pločama i jačinom polja.

Mehanička (pondemotorna) sila s kojom ploče ravnog kondenzatora međusobno djeluju može se pronaći pomoću formule:

U izrazu (6), minus označava da su ploče kondenzatora privučene jedna drugoj.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2

Vježba	Razlika potencijala između ploča ravnog kondenzatora zraka je V. Površina ploča je jednaka, udaljenost između njih je m. Kolika je energija kondenzatora i koliko će biti jednaka ako se ploče razdvoje na jednu udaljenost m. Imajte na umu da se izvor napona ne isključuje kada su ploče izvučene.
Rješenje	Hajde da napravimo crtež. Energija električnog polja kondenzatora može se naći pomoću izraza: Pošto je kondenzator ravan, njegova električna kapacitivnost se može izračunati kao:

7.6. Kondenzatori

7.6.3. Promjena električnog kapaciteta kondenzator i kondenzatorska banka

Kapacitet kondenzatora može se mijenjati povećanjem ili smanjenjem udaljenosti između njegovih ploča, zamjenom dielektrika u prostoru između njih itd. U ovom slučaju se ispostavlja da je odlučujuće da li je kondenzator isključen ili spojen na izvor napona.

Ako je kondenzator (ili kondenzatorska banka):

• spojen na izvor napona, tada razlika potencijala (napon) između ploča kondenzatora ostaje nepromijenjena i jednaka naponu na polovima izvora:

U = konst;

• isključen iz izvora napona, tada naboj na pločama kondenzatora ostaje nepromijenjen:

Q = konst.

Prilikom međusobnog povezivanja istoimene korice dva napunjena kondenzatora, njihova paralelna veza.

U = Q ukupno C ukupno,

gdje je Q total napunjenost kondenzatorske banke; C ukupno - električni kapacitet baterije;

C ukupno = C 1 + C 2,

gdje je C 1 električni kapacitet prvog kondenzatora; C 2 - električni kapacitet drugog kondenzatora;

• ukupna naplata

Q ukupno = Q 1 + Q 2,

Prilikom međusobnog povezivanja različite korice dva napunjena kondenzatora odvijaju (kao u slučaju spajanja istoimenih ploča) svoje paralelna veza.

Parametri takve kondenzatorske banke izračunavaju se na sljedeći način:

• napon kondenzatorske banke

U = Q ukupno C ukupno,

gdje je Q total napunjenost kondenzatorske banke; C ukupno - kapacitet baterije;

• električni kapacitet kondenzatorske banke

C ukupno = C 1 + C 2,

gdje je C 1 - električni kapacitet prvog kondenzatora; C 2 - električni kapacitet drugog kondenzatora;

• ukupna naplata

Q ukupno = |Q 1 - Q 2 |,

gdje je Q 1 početno punjenje prvog kondenzatora, Q 1 = C 1 U 1; U 1 - napon (razlika potencijala) između ploča prvog kondenzatora prije spajanja; Q 2 - početno punjenje drugog kondenzatora, Q 2 = C 2 U 2; U 2 - napon (razlika potencijala) između ploča drugog kondenzatora prije spajanja.

Primjer 17. Dva kondenzatora istog električnog kapaciteta napunjena su do razlike potencijala od 120 i 240 V, respektivno, a zatim spojena sa istim nabijenim pločama. Kolika će biti razlika potencijala između ploča kondenzatora nakon navedenog spoja?

Rješenje . Prije spajanja istoimenih ploča kondenzatora, svaka od njih imala je naboj:

• prvi kondenzator -

• drugi kondenzator -

Prilikom spajanja istoimenih ploča, dobijamo paralelnu vezu kondenzatora. Razlika potencijala između ploča kondenzatorske banke određena je formulom

U = Q ukupno C ukupno,

Ukupna napunjenost baterije dva kondenzatora, dobijena spajanjem njihovih istoimenih ploča, određena je zbirom naboja svakog od njih:

Q ukupno = Q 1 + Q 2,

U = Q ukupno C ukupno = Q 1 + Q 2 2 C = C U 1 + C U 2 2 C = U 1 + U 2 2.

Izračunajmo:

U = 120 + 240 2 = 180 V.

Razlika potencijala između ploča kondenzatora nakon navedenog povezivanja bit će 180 V.

Primjer 18. Dva identična ravna kondenzatora su napunjena do razlike potencijala od 200 i 300 V. Odredite razliku potencijala između ploča kondenzatora nakon spajanja njihovih suprotnih ploča.

Rješenje . Prije spajanja različitih kondenzatorskih ploča, svaka od njih je imala naboj:

• prvi kondenzator -

Q 1 = C 1 U 1 = CU 1,

gdje je C 1 električni kapacitet prvog kondenzatora, C 1 = C; U 1 je razlika potencijala između ploča prvog kondenzatora;

• drugi kondenzator -

Q 2 = C 2 U 2 = CU 2,

gdje je C 2 električni kapacitet drugog kondenzatora, C 2 = C; U 2 je razlika potencijala između ploča drugog kondenzatora.

Pri spajanju suprotnih ploča dobijamo paralelnu vezu kondenzatora. Razlika potencijala između ploča kondenzatorske banke određena je formulom

U = Q ukupno C ukupno,

gdje je Q total ukupno napunjenost baterije; C ukupno - ukupan električni kapacitet baterije.

Ukupna napunjenost baterije dva kondenzatora, dobijena spajanjem njihovih suprotnih ploča, određena je modulom razlike u naelektrisanju svakog od njih:

Q ukupno = |Q 1 - Q 2 |,

a ukupni električni kapacitet baterije od dva identična kondenzatora spojena paralelno je

C ukupno = C 1 + C 2 = 2C.

Stoga je razlika potencijala između ploča baterije određena izrazom

U = Q ukupno C ukupno = | Q 1 - Q 2 | 2 C = | C U 1 - C U 2 | 2 C = | U 1 - U 2 | 2.

Izračunajmo:

U = | 200 - 300 | 2 = 50 V.

Razlika potencijala između ploča kondenzatora nakon navedenog povezivanja bit će 50 V.

Primjer 19. Ravni zračni kondenzator napunjen na 180 V i isključen iz izvora napona. Nenabijena metalna ploča se uvodi u prostor između njegovih ploča, paralelno s njima, čija je debljina 3 puta manja od udaljenosti između ploča. Pod pretpostavkom da se metalna ploča nalazi simetrično u odnosu na ploče kondenzatora, odredite potencijalnu razliku koja će se uspostaviti između njih.

Rješenje . Kada se metalna ploča stavi u ravan kondenzator kao što je prikazano na slici, slobodni elektroni u metalu se redistribuiraju:

• ravnina okrenuta prema pozitivno nabijenoj ploči kondenzatora prima višak elektrona i nabijena je negativnim nabojem q 1 = −q;

• ravnina okrenuta prema negativno nabijenoj ploči kondenzatora ima nedostatak elektrona i nabijena je pozitivnim nabojem q 2 = + q.

Kao rezultat preraspodjele naboja, ploča ostaje neutralna:

Q = q 1 + q 2 = −q + q = 0.

Preraspodjela naboja u metalnoj ploči dovodi do stvaranja baterije od dva kondenzatora:

• pozitivno nabijena ploča kondenzatora i negativno nabijena ravan metalne ploče imaju isti modul naboja suprotnog predznaka; mogu se smatrati kondenzatorima sa električnim kapacitetom

C 1 = ε 0 S d 1,

gdje je ε 0 električna konstanta, ε 0 = 8,85 ⋅ 10 −12 Cl 2 / (N ⋅ m 2); S je površina ploče kondenzatora; d 1 - rastojanje između pozitivno nabijene ploče kondenzatora i negativno nabijene ravni metalne ploče;

• negativno nabijena ploča kondenzatora i pozitivno nabijena ravan metalne ploče također imaju iste modulo naelektrisanja suprotnog predznaka; mogu se smatrati kondenzatorima sa električnim kapacitetom

C 2 = ε 0 S d 2,

gdje je d 2 rastojanje između negativno nabijene ploče kondenzatora i pozitivno nabijene ravni metalne ploče.

Oba kondenzatora imaju isti naboj i formiraju serijsku vezu. Električni kapacitet baterije od dva kondenzatora u serijskoj vezi određuje se formulom

1 C ukupno = 1 C 1 + 1 C 2, ili C ukupno = C 1 C 2 C 1 + C 2.

Sa simetričnim rasporedom ploče u prostoru između ploča kondenzatora (d 1 = d 2 = d), kapaciteti kondenzatora su isti:

C 1 = C 2 = ε 0 S d,

ukupan električni kapacitet baterije dat je izrazom

C ukupno = C 1 C 2 C 1 + C 2 = C 2 = ε 0 S 2 d,

gdje je d = (d 0 - a) / 2; d 0 - rastojanje između ploča kondenzatora pre uvođenja ploče; a je debljina metalne ploče.

Razlika potencijala između ploča baterije

U = Q ukupno C ukupno = 2 d q ε 0 S = q (d 0 - a) ε 0 S,

gdje je Q ukupno napunjenost baterije serijski spojenih kondenzatora, Q ukupno = q.

Početna razlika potencijala određena je formulom

U 0 = Q 0 C 0 = Q 0 d 0 ε 0 S,

gdje je Q 0 napunjenost kondenzatora prije unošenja ploče, Q 0 = q (kondenzator je isključen sa izvora napona); C 0 - električni kapacitet kondenzatora prije umetanja ploče.

Odnos razlike potencijala prije i nakon uvođenja metalne ploče određen je izrazom

U U 0 = d 0 - a d 0.

Odavde nalazimo traženu potencijalnu razliku

U = U 0 d 0 - a d 0.

Uzimajući u obzir d 0 = 3a, izraz ima oblik:

U = U 0 3 a - a 3 a = 2 3 U 0.

Izračunajmo:

U = 2 3 ⋅ 180 = 120 V.

Kao rezultat uvođenja metalne ploče u kondenzator, razlika potencijala između njegovih ploča smanjila se i iznosila je 120 V.

Primjer 20. Ravni zračni kondenzator se puni na 240 V i isključuje iz izvora napona. Vertikalno je uronjen u neku tečnost sa dielektričnom konstantom od 2,00 po trećini zapremine. Pronađite razliku potencijala koja je uspostavljena između ploča kondenzatora.

Rješenje . Kada je ravni kondenzator za zrak djelomično uronjen u tekući dielektrik, kao što je prikazano na slici, slobodni elektroni na njegovim pločama se redistribuiraju na takav način da:

• dio kondenzatorskih ploča uronjen u dielektrik ima naboj q 1;
• dio kondenzatorskih ploča preostalih u zraku ima naboj q 2.

Kao rezultat preraspodjele naboja po površini ploča kondenzatora, na njegovim pločama se uspostavlja naboj:

Q ukupno = q 1 + q 2.

Područje ploča kondenzatora, kada je djelomično uronjeno u tekući dielektrik, dijeli se na dva dijela:

• dio uronjen u dielektrik ima površinu S 1; odgovarajući dio kondenzatora može se smatrati zasebnim kondenzatorom sa električnim kapacitetom

C 1 = ε 0 ε S 1 d,

gdje je ε 0 električna konstanta, ε 0 = 8,85 ⋅ 10 −12 Cl 2 / (N ⋅ m 2); ε je dielektrična konstanta kondenzatora; d je rastojanje između ploča kondenzatora;

• dio koji ostaje u zraku ima površinu od S 2; odgovarajući dio kondenzatora može se smatrati zasebnim kondenzatorom sa električnim kapacitetom

C 2 = ε 0 S 2 d.

Oba kondenzatora imaju istu potencijalnu razliku između ploča i formiraju paralelnu vezu. Električni kapacitet baterije od dva kondenzatora u paralelnoj vezi određuje se formulom

C ukupno = C 1 + C 2 = ε 0 ε S 1 d + ε 0 S 2 d = ε 0 d (ε S 1 + S 2),

a napunjenost na pločicama baterije je

Q ukupno = C ukupno U = ε 0 d (ε S 1 + S 2) U,

gdje je U razlika potencijala između ploča baterije.

Električni kapacitet kondenzatora prije nego što se uroni u dielektrik određen je izrazom

C 0 = ε 0 S 0 d,

a naboj na njegovim pločama je

Q 0 = C 0 U 0 = ε 0 S 0 d U 0,

gdje je U 0 - razlika potencijala između ploča kondenzatora prije uvođenja ploče; S 0 - površina ploče.

Kondenzator je isključen iz izvora napona, tako da se njegovo punjenje ne mijenja nakon djelomičnog uranjanja u dielektrik:

Q 0 = Q ukupno,

ili, eksplicitno,

ε 0 S 0 d U 0 = ε 0 d (ε S 1 + S 2) U.

Nakon pojednostavljenja imamo:

S 0 U 0 = (εS 1 + S 2) U.

Otuda slijedi da je tražena razlika potencijala određena izrazom

U = U 0 S 0 ε S 1 + S 2.

Uzimajući u obzir činjenicu da je dio ploča kondenzatora uronjen u dielektrik, tj.

S 1 = ηS 0, S 2 = S 0 - S 1 = S 0 - ηS 0 = S 0 (1 - η), η = 1 3,

U = U 0 S 0 ε η S 0 + S 0 (1 - η) = U 0 ε η + 1 - η.

Odavde nalazimo traženu potencijalnu razliku:

U = 240 2,00 ⋅ 1 3 + 1 - 1 3 = 180 V.

Fizička veličina jednaka radu koji će sile polja izvršiti premeštanjem naelektrisanja iz jedne tačke polja u drugu naziva se tenzija između ovih tačaka polja.

Razmotrimo jednolično elektrostatičko polje (takvo polje postoji između ploča ravnog nabijenog kondenzatora daleko od njegovih rubova):

Tokom kretanja naelektrisanja, polje radi:

1. Provodnik u vanjskom električnom polju (sto se dešava, zašto je indukovano)

elektrostatička indukcija,

vođenje u provodnicima ili dielektricima električnih naboja u konstantnom električnom polju.

V provodnici pokretne nabijene čestice - elektroni - kreću se pod djelovanjem vanjski električni polja... Kretanje se događa sve dok se naboj ne preraspodijeli tako da električna polje unutra kondukterće u potpunosti nadoknaditi vanjskipolje i ukupna električna polje unutra kondukter postaje nula. (Ako se to ne bi dogodilo, tada bi unutar provodnika smještenog u konstantnom električnom polju električna struja postojala neograničeno, što bi bilo u suprotnosti sa zakonom održanja energije.) Kao rezultat, jednaki po veličini inducirani (inducirani) naboji suprotnog predznaka .

U dielektricima koji se nalaze u stalnom električnom polju dolazi do polarizacije koja se sastoji ili u laganom pomicanju pozitivnih i negativnih naboja unutar molekula u suprotnim smjerovima, što dovodi do stvaranja električnog dipoli(sa električnim momentom proporcionalnim vanjskom polju), ili u djelomičnoj orijentaciji molekula s električnim momentom u smjeru polja. U oba slučaja, električni dipolni moment po jedinici volumena dielektrika postaje različit od nule. Vezani naboji se pojavljuju na površini dielektrika. Ako je polarizacija nehomogena, tada se unutar dielektrika pojavljuju vezani naboji. Polarizirani dielektrik proizvodi elektrostatičko polje koje se dodaje vanjskom polju. (Cm. Dielektrici.)

1. Električni kapacitet, kondenzator

Električni kapacitet- kvantitativna mjera sposobnosti provodnika da zadrži naelektrisanje.

Najjednostavniji načini odvajanja različitih električnih naboja - elektrifikacija i elektrostatička indukcija - omogućavaju dobivanje male količine slobodnih električnih naboja na površini tijela. Za akumulaciju značajnih količina različitih električnih naboja, kondenzatori.

Kondenzator To je sistem od dva provodnika (ploče) razdvojenih dielektričnim slojem čija je debljina mala u odnosu na dimenzije provodnika. Tako se, na primjer, formiraju dvije ravne metalne ploče smještene paralelno i razdvojene dielektričnim slojem stan kondenzator.

Ako se pločama ravnog kondenzatora kaže jednaka veličina naelektrisanja suprotnog predznaka, tada će jačina električnog polja između ploča biti dvostruko veća od jačine polja jedne ploče. Izvan ploča, jačina električnog polja je nula, jer jednaki naboji suprotnog predznaka na dvije ploče stvaraju električna polja izvan ploča, čije su jačine jednake po veličini, ali suprotne po smjeru.

Kapacitet kondenzatora naziva se fizička veličina određena omjerom naboja jedne od ploča i napona između ploča kondenzatora:

Uz konstantan položaj ploča, električni kapacitet kondenzatora je konstantan za bilo koje punjenje na pločama.

Farad se uzima kao jedinica za električni kapacitet u SI sistemu. 1 F je električni kapacitet takvog kondenzatora, čiji je napon između ploča jednak 1 V kada su ploče obaviještene o suprotnim nabojima za 1 C.

Električni kapacitet ravnog kondenzatora može se izračunati po formuli:

, gdje

S - površina ploča kondenzatora

d - razmak između ploča

- dielektrična konstanta dielektrika

Električni kapacitet lopte može se izračunati po formuli:

Energija napunjenog kondenzatora.

Ako je unutar kondenzatora jačina polja E, tada je jačina polja stvorena nabojem jedne od ploča E / 2. U jednoličnom polju jedne ploče postoji naelektrisanje raspoređeno po površini druge ploče. Prema formuli za potencijalnu energiju naboja u jednoličnom polju, energija kondenzatora je:

Koristeći formulu za kapacitivnost kondenzatora
: