Deux conducteurs isolés les uns des autres et rapprochés forment un condensateur.
Les conducteurs formant le condensateur sont chargés de charges identiques et opposées.
Une large application dans la pratique trouve plateun condensateur constitué de deux plaques métalliques plates parallèles séparées par une couche diélectrique. La distance entre les plaques est faible par rapport à leur taille. Les plaques de condensateur sont appelées plaques de condensateur.
Чтобы зарядить пластины равными противоположными charges, vous pouvez les connecter aux pôles d'une machine électrique. Ensuite, une charge négative sera transférée sur une plaque et une charge positive sur une autre.
L'une des plaques peut être connectée au pôle de la machine,et fondre l'autre; puis sur l'autre plaque par induction il y aura une charge de même grandeur et de signe opposé à la charge de la première plaque. Si la plaque A est chargée positivement, la plaque B est chargée négativement par induction; la charge positive de la plaque B est neutralisée par les électrons qui se sont écoulés sur la plaque depuis le sol, qui en est une source presque inépuisable. Attirée par la plaque chargée positivement A, la charge négative B sera située sur la surface intérieure de la plaque faisant face A.
Si la plaque A est chargée négativement, alors les électrons libres de la plaque B sont repoussés de la plaque A et vont dans le sol, tandis que la plaque B est chargée positivement.
Dans les deux cas, les charges ne sont concentrées que sur les surfaces A et B se faisant face.
L'absence de charges sur les surfaces extérieures donnela capacité de transférer complètement les charges vers le condensateur à travers les côtés extérieurs des plaques. La charge d'un condensateur est déterminée par la charge de l'une de ses plaques, puisqu'une charge égale apparaît sur l'autre par induction.
Nous connectons une plaque du condensateur avec une tigeélectromètre, et mettez à la terre l'autre plaque et le corps de l'électromètre. À l'aide d'une bille de test, nous transférerons la charge au condensateur par portions égales successives. Nous remarquerons qu'avec une augmentation de la charge de 2, 3, 4 fois ou plus, respectivement, de 2, 3, 4 fois ou plus, la différence de potentiel du condensateur augmente.
Cette grandeur, qui est mesurée par le rapport de la charge du condensateur à la différence de potentiel de ses plaques (ou plaques), est la capacité du condensateur.
En le désignant par la lettre C, vous pouvez écrire:
C = q / (ϕ1 - ϕ2).
Le champ électrique d'un condensateur est pratiquement concentré entre les plaques à l'intérieur, de sorte que les corps environnants n'affectent pas la capacité du condensateur.
Faisons une expérience. Prenez un condensateur plat, composé de deux plaques métalliques A et B, montées sur des isolateurs.
Connectez la plaque A avec l'électromètre, plaqueNous allons le fonder. Chargez la plaque A, l'électromètre notera une certaine différence de potentiel du condensateur. Si vous rapprochez la plaque B de A, vous pouvez voir que la différence de potentiel entre les plaques diminue.
Une diminution de la différence de potentiel des plaques de condensateur avec une charge constante indique une augmentation de sa capacité.
Ainsi, la capacité d'un condensateur plat sera d'autant plus grande, plus la distance entre les plaques sera petite, ou plus l'épaisseur du diélectrique enfermé entre les plaques sera petite.
Déplacement de la plaque B vers le haut par rapport à la plaque Aet vers le bas, nous changerons les zones des plaques qui se chevauchent. En observant en même temps les lectures de l'électromètre, il peut être établi que plus la surface des plaques se chevauchant mutuellement du condensateur est grande, plus sa capacité est grande. Plus la surface des plaques de condensateur est grande, plus la charge peut y être concentrée à un potentiel égal donné.
Faisons une autre expérience. Pour ce faire, nous plaçons les plaques du condensateur A et B à une certaine distance l'une de l'autre, et chargeons la plaque A.
Notez l'ampleur de la différence de potentiel enle rôle du diélectrique est l'air. Maintenant, plaçons une feuille de verre ou tout autre diélectrique entre les plaques; nous verrons que la différence de potentiel entre eux diminuera. Pour l'élever à son niveau précédent, il est nécessaire d'ajouter une charge à la plaque A. Il en résulte que le remplacement de la couche d'air entre les plaques du condensateur par tout autre diélectrique augmente sa capacité.
Soit C₀ la capacité d'un condensateur lorsqu'il y a un vide ou de l'air entre ses plaques, et C est sa capacité à l'aide d'un diélectrique.
En divisant C et C₀, on trouve la constante diélectrique du diélectrique ԑ:
ԑ = С / С₀.
Ainsi, plus la constante diélectrique du diélectrique est élevée, plus la capacité du condensateur est grande.
