Конденсаторы - любимый прибор составителей ЕГЭ и нелюбимый прибор учеников. 💔 Почему ученики его так не любят? Как правило, потому что упустили сам смысл этого прибора: зачем он нужен? что делает в электрических цепях? Так что же делает конденсатор? Вы не поверите, он конденсирует! Хе-хе, да, именно так, лат. condense - накапливаю, сгущаю. Конденсация в молекулярке - это накапливание молекул водяного пара на стенках в виде капелек. А конденсатор накапливает... ЗАРЯД. Именно в этом его смысл, назначение и миссия! (что-то меня на пафос пробрало, простите) Итак, мы договорились, что конденсатор накапливает зараяд. Но конденсатор сам себя не зарядит! Для этого ему нужен источник с электродвижущей силой. Батарейка там, или аккумулятор, ну, что найдете. Таким образом результат зарядки зависит не только от самого конденсатора, но и от источника: q = UC Где U - это то напряжение, которое "дал" конденсатору источник тока, а С - это, собственно, характеристика конденсатора, то, чем крутые конденсаторы, "вместительные" конденсаторы отличаются от хиленьких конденсюшек. Итак C - это электрическая емкость конденсатора. Название как бы подсказывает нам, что эта характеристика "вместительности" конденсатора, сколько может нахапать конденсатор заряда при данном напряжении: C = q / U Эта формула - определение электрической емкости. На самом деле эта формула верна не только для конденсаторов. Любым телам можно сообщить тот или иной заряд, поэтому электроемкость есть у любого тела, даже у вашего препода физики. В универе вы будете проходить электроемкость проводящих шаров, стержней и прочей лабуды. Мы же ограничимся лишь ПЛОСКИМИ конденсаторами. Среди всех тел плоские конденсаторы выделяются тем, что их электроемкость в тысячи, миллионы или миллиарды (!!!) раз выше электроемкости иных тел такого же размера. Только вдумайтесь: емкость самых крутых современных конденсаторов больше, чем электрическая емкость... планеты Земля!!! В чем их секрет? Посмотрите на рисунке на формулу электрической емкости плоского конденсатора. В числителе вы видите одну константу и две переменные: площадь пластин конденсатора S и диэлектрическая проницаемость ε вещества между пластинами. Таким образом хороший конденсатор это сэндвич, в котором вместо хлебушка два очень больших "листа" фольги, а вместо масла между листами парафинированная бумага с хорошей ε. В знаменателе же вы видите расстояние между пластинами. То есть чем тоньше парафинированная бумага, отделяющая листы фольги, тем круче конденсатор. Ну окей, накопили мы заряд на конденсаторе. и в чем профит? Сам по себе заряд на пластинах конденсатора не так уж и нужен на практике. Гораздо важнее, что заряжаясь, конденсатор накапливает не только заряд, но и энергию! Энергию электрического поля, возникающего между пластинами этого агрегата. Чтобы получить сотку на ЕГЭ, нужно знать две формулы энергии конденсатора. Однако эти формулы очень легко выводятся друг из друга. Поэтому я рекомендую начать с формулы: W = CU²/ 2 Ведь эта формула энергии так похожа на хорошо знакомую вам кинетическую энергию E = MV² / 2 правда? Самое прикольное, что похожа она не только визуально, но и по смыслу! В одном случае у нас летящий камень, неотъемлемая характеристика которого - это масса, а текущее состояние камня характеризуется его скоростью. У конденсатора характеристикой служит его электроемкость C, ну а чтобы зарядить его, мы его не забрасываем с какой-то скоростью, а заряжаем до разности потенциалов U. Так вот, крепко усвоив эту формулу, вы легко выведете и вторую формулу, просто заменив напряжение: U = q / С, и сократив лишнюю цешечку :) W = CU² / 2 = (С q²) / (2C²) = q² / 2C