11. Pojemność kondensatora

Pojemność kondensatora to wielkość określająca zdolność kondensatora do gromadzenia ładunku elektrycznego.

—

Definicja pojemności

Pojemność $ C $ jest stosunkiem ładunku zgromadzonego na okładkach kondensatora $ Q $ do napięcia między nimi $ V $:

$$ C = \frac{Q}{V} $$

Jednostką pojemności jest farad $[F]$.

—

Pojemność kondensatora płaskiego

Dla kondensatora zbudowanego z dwóch równoległych okładek o powierzchni $ A $, oddzielonych dielektrykiem o grubości $ d $, pojemność wyraża się wzorem:

$$ C = \varepsilon \cdot \frac{A}{d} $$

gdzie:

$ \varepsilon = \varepsilon_0 \varepsilon_r $ — przenikalność elektryczna dielektryka,
$ \varepsilon_0 \approx 8{,}854 \times 10^{-12} \; \mathrm{F/m} $ — przenikalność elektryczna próżni,
$ \varepsilon_r $ — względna przenikalność elektryczna materiału między okładkami (bezjednostkowa),
$ A $ — powierzchnia jednej z okładek [m²],
$ d $ — odległość między okładkami [m].

—

Pojemność zastępcza układu kondensatorów

Dla połączeń kondensatorów wyróżniamy:

Szeregowe połączenie kondensatorów:

$$ \frac{1}{C_{z}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots + \frac{1}{C_n} $$

Równoległe połączenie kondensatorów:

$$ C_{z} = C_1 + C_2 + \dots + C_n $$

gdzie:

$ C_z $ — pojemność zastępcza układu,
$ C_1, C_2, \dots, C_n $ — pojemności poszczególnych kondensatorów.

—

Takie reguły pozwalają obliczyć pojemność całego układu na podstawie pojemności jego elementów składowych.