Идеальный конденсатор

И 1.16

Определение.Идеальный конденсатор – это элемент электрической цепи, ток в котором пропорционален скорости изменения напряжения; коэффициент пропорциональности называется электрической емкостью конденсатора: . (1.3)

Комментарий к определению. Если к конденсатору приложено переменное напряжение , то протекающий через него ток заряжает конденсатор до такой степени, что напряжение созданное его зарядом, уравновешивает приложенное напряжение.

Известно, что заряд конденсатора пропорционален напряжению между его обкладками,

,

коэффициент пропорциональности называется емкостью конденсатора. Считая, что к конденсатору приложено переменное напряжение и его заряд изменяется с течением времени, продифференцируем последнее соотношение по времени

.

Изменение заряда конденсатора вызывает электрический ток в проводах, которыми конденсатор присоединен к источнику:

.

Здесь - заряд конденсатора, а - заряд, движущийся по проводам к конденсатору, приращения этих величин за любой промежуток времени равны согласно закону сохранения электрического заряда. Следовательно, через конденсатор протекает ток

.

С помощью определения конденсатора в теорию электрических цепей вводится закон сохранения электрического заряда.

Обозначение идеального конденсатора показано на рис. 1.5.

Рис. 1.5. Обозначение идеального конденсатора на схемах цепей

Единица измерения электрической емкости – фарад ( ). Здесь сименс (См) – единица измерения электрической проводимости, величины, обратной сопротивлению.

Зависимость напряжения на конденсаторе от тока получается интегрированием формулы (1.3) по времени от фиксированного момента до текущего момента :

И 1.17

. (1.4)

И 1.18

Мгновенная мощность конденсатора является алгебраической величиной.

И 1.19

Энергия, запасаемая конденсатором, всегда положительна.