Формулы по физике 10 класс: конденсаторы и электроёмкость

Электроёмкость характеризует способность проводника или конденсатора накапливать электрический заряд. В таблице приведены основные формулы для расчёта электроёмкости, заряда, напряжения и энергии плоского конденсатора, а также соединения конденсаторов.

Формулы: конденсаторы и электроёмкость

Что находим	Формула	Обозначения и единицы СИ
Электроёмкость плоского конденсатора	C = ε₀·ε·S/d	C — электроёмкость плоского конденсатора, Ф ε₀ — электрическая постоянная, ε₀ ≈ 8,85·10^{-12}, Ф/м ε — диэлектрическая проницаемость среды S — площадь одной обкладки конденсатора, м² d — расстояние между обкладками конденсатора, м
Электроёмкость конденсатора в вакууме	C = ε₀·S/d	C — электроёмкость плоского конденсатора, Ф ε₀ — электрическая постоянная, Ф/м S — площадь одной обкладки, м² d — расстояние между обкладками, м
Энергия заряженного конденсатора	W = C·U²/2 W = q·U/2 W = q²/(2·C)	W — энергия электрического поля конденсатора, Дж C — электроёмкость конденсатора, Ф U — напряжение между обкладками, В q — модуль заряда одной обкладки, Кл
Общая электроёмкость конденсаторов при параллельном соединении	C = C₁ + C₂ + ... + C_n	C — общая электроёмкость батареи конденсаторов, Ф C₁, C₂, ..., C_n — электроёмкости отдельных конденсаторов, Ф
Общая электроёмкость конденсаторов при последовательном соединении	1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + ... + 1/C_n	C — общая электроёмкость батареи конденсаторов, Ф C₁, C₂, ..., C_n — электроёмкости отдельных конденсаторов, Ф
Общая электроёмкость двух последовательно соединённых конденсаторов	C = C₁·C₂/(C₁ + C₂)	C — общая электроёмкость соединения, Ф C₁ — электроёмкость первого конденсатора, Ф C₂ — электроёмкость второго конденсатора, Ф

Когда какую формулу применять

Формулу C = q/U применяйте, если известны заряд обкладки и напряжение между обкладками. Заряд q берите по модулю.
Формулу C = ε₀·ε·S/d используйте для плоского конденсатора. Чем больше площадь обкладок и диэлектрическая проницаемость, тем больше электроёмкость; чем больше расстояние между обкладками, тем она меньше.
Формулы энергии W применяйте, если необходимо определить энергию заряженного конденсатора. Выбирайте вариант в зависимости от известных величин.
При параллельном соединении складывайте электроёмкости: напряжение на всех конденсаторах одинаково.
При последовательном соединении складывайте обратные электроёмкости: заряд всех конденсаторов одинаков, а общая электроёмкость меньше электроёмкости любого отдельного конденсатора. Перед вычислениями переводите мкФ, нФ и пФ в фарады, а площадь и расстояние — в м² и м.