Експериментально було встановлено, що коли форма і розміри провідника і середовище не змінюються, то при збільшенні заряду пропорційно йому збільшується і потенціал провідника.
,
,
де C – електроємність провідника.
Електроємністю провідника або системи провідників називають фізичну величину, яка характеризує здатність провідника накопичувати електричні заряди. В загальному випадку електроємність залежить від середовища і розміщення навколишніх тіл, але не залежить від наданого провіднику заряду і потенціалу.
.
1 Ф – ємність провідника, який змінює потенціал на 1В при зміні заряду на 1Кл.
Ємність провідника, що має форму сфери можна визначити з формули:
,
.
Як було сказано, в загальному випадку ємність залежить від середовища, в якому розміщений провідник. Систему провідників, ємність якої не залежить від розміщення навколишніх тіл називають конденсатором – система з двох провідників (обкладок), відокремлених діелектриком, товщина якого мала порівняно з розмірами обкладок. Обкладки конденсатора розташовані так, щоб поле, створене зарядами, було зосереджене в просторі між обкладками.
Ємність конденсатора визначається його геометрією і діелектричними властивостями середовища, яке заповнює простір між обкладками.
В процесі заряджання на обкладках з’являється заряд, однаковий за розміром і протилежний за знаком. Потенціал поля між обкладками змінюється пропорційно заряду обкладок конденсатора.
За формою розрізняють:
1)
плоский конденсатор
, (5.4)
де d – відстань між обкладками, S – площа кожної з обкладок конденсатора.
Рис. 5.5
2) циліндричний конденсатор
, (5.5)
де R, r – радіуси коаксіальних циліндрів, L – довжина твірних.
Рис.5.6
3) сферичний конденсатор
, (5.6)
де R, r – радіуси сфер.
Рис.5.7
Якщо конденсатор має декілька діелектриків, то його ємність визначають за формулою:
.
Рис.5.8