Процесс заряда конденсатора



Конденсатор способен скапливать электрическую энергию посредством накопления заряженных частиц на своих пластинах. Таким образом, внутри конденсатора возникает электрическое поле определенной напряженности. Представьте себе устройство классического конденсатора, содержащего в себе две плоскопараллельные пластины. К каждой пластине конденсатора прилагается электрический потенциал. Потенциалы каждой обкладки конденсатора имеют противоположный знак. Практически такой случай соответствует подключению конденсатора к гальваническому элементу.


Заряженные частицы, находящиеся на отрицательном полюсе гальванического элемента, перетекают на одну из пластин конденсатора. Таким образом, другая пластина оказывается заряженной противоположным знаком. Это создает электрическое поле внутри устройства конденсатора. Процесс заряда продолжается до тех пор, пока напряжение между пластинами не станет равным напряжению гальванического элемента.

Как правило, внутри конденсатора помещается диэлектрическое вещество, так что полная величина напряжения между обкладками конденсатора складывается из внешнего прилагаемого напряжения и внутреннего напряжения, образованного полярными частицами вещества диэлектрика.

Величина заряда конденсатора



Итак, каждую из пластин конденсатора занимает определенное количество заряженных частиц. Так как пластины являются металлическим веществом, то свободными носителями заряда могут являться только электроны. Следовательно, только на одной из пластин скапливаются заряженные частицы в виде электронов, а на другой формируется их избыток, создавая некий положительный заряд.

Таким образом, полный заряд конденсатора можно определить как полный заряд всех электронов одной из пластин. Данную величину можно вычислить, зная величину емкости конденсатора. В таком случае величина заряда конденсатора будет равна произведению емкости и напряжению между пластинами.

Емкость конденсатора является величиной постоянной, зависящей только от его конфигурации, потому полный заряд конденсатора будет зависеть только от величины напряжения. Однако есть способ увеличить заряд конденсатора одновременно двумя способами, уменьшая расстояние между плаcтинами.

Таким способом можно добиться как увеличение емкости конденсатора, так и увеличение напряжения на нем. Именно поэтому величину расстояния между пластинами стараются при изготовлении делать минимальной.