Номер 5, страница 269 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

5. От чего зависит электроёмкость конденсатора?

5. Электроёмкость конденсатора — это его основная характеристика, показывающая способность накапливать электрический заряд. По определению, электроёмкость $\text{C}$ равна отношению заряда $\text{q}$ на одной из обкладок к разности потенциалов (напряжению) $\text{U}$ между ними:

$C = \frac{q}{U}$

Однако, несмотря на то, что в формуле присутствуют заряд и напряжение, электроёмкость от них не зависит. Она является конструктивной характеристикой и определяется только геометрией конденсатора и свойствами диэлектрика, заполняющего пространство между его обкладками.

Таким образом, электроёмкость конденсатора зависит от следующих факторов:

1. Геометрических размеров и формы обкладок. В частности, для самого распространённого типа — плоского конденсатора — ёмкость прямо пропорциональна площади его обкладок ($\text{S}$). Чем больше площадь, тем больше зарядов может на ней разместиться при том же напряжении.

2. Расстояния между обкладками ($\text{d}$). Ёмкость плоского конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между его обкладками. С уменьшением расстояния напряжённость электрического поля между обкладками возрастает, что позволяет накопить больший заряд при том же напряжении, а значит, ёмкость увеличивается.

3. Свойств диэлектрика, находящегося между обкладками. Пространство между обкладками может быть заполнено диэлектриком (изолятором). Диэлектрик ослабляет электрическое поле. Эта способность характеризуется диэлектрической проницаемостью среды $\varepsilon$. Ёмкость конденсатора прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости материала между обкладками.

Для плоского конденсатора зависимость ёмкости от этих параметров выражается формулой:

$C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$

где $\varepsilon_0$ — электрическая постоянная (диэлектрическая проницаемость вакуума), фундаментальная физическая константа.

Ответ: Электроёмкость конденсатора зависит от его геометрических характеристик (формы и размеров обкладок, расстояния между ними) и от диэлектрической проницаемости вещества, находящегося между обкладками. Она не зависит от заряда на обкладках и напряжения между ними.