Capacitatea electrica. Condensatoare electrice. Calculul capacitatii unui condensator

Capacitatea electrica. Condensatoare electrice. Calculul capacitatii unui condensator

Se considera un sistem de doua conductoare omogene din acelasi material, incarcate cu sarcinile si , intre care se afla un dielectric, in general omogen, avand permitivitatea relativa .

Cele doua conductoare sunt mentinute la potentialele , respectiv .

Raportul, intotdeauna pozitiv:

se numeste capacitate electrica (fig. 3.4.1).

Un astfel de sistem poarta numele de condensator electric si se noteaza simbolic in schemele electrice cu C.

Pentru a arata ca in cazul unui condensator electric , se aplica legea fluxului electric unei suprafete inchise ce trece prin atmaturile condensatorului si prin aer:

Integrala este identic nula deoarece, descompunand suprafata in suprafete laterale si suprafete prin armaturi, in primul caz (in aer), iar in cel de-al doilea (in armaturi , respectiv sunt nule). Astfel spus, in dielectric, deci in interiorul suprafetei , este nula si corespunzator .

Dar :  

deci:  

Unitatea de masura pentru capacitatea electrica este Faradul:[C] =1 F (Farad), unde: .

Submultipli frecvent utilizati sunt:

;  ; .

Pentru a avea o idee asupra marimii capacitatii unui condensator electric se dau trei exemple simple:

Exemplul 1.

Capacitatea unui condensator plan format din doua armaturi, avand fiecare suprafata de 100 cm² (10 x 10 cm), situate la distanta d = 1mm, intre placi fiind aer, este de 88,33 pF.

Exemplul 2.

Capacitatea unui condensator plan format din doua armaturi avand suprafata fiecare de 100 Km² (10 x 10 Km), situate la distanta d = 1 mm, in aer, este de 1F.

Exemplul 3.

Capacitatea pamantului, considerat ca un  condensator sferic, este de circa 5F.