§10-6  电容和电容器

    一、孤立导体的电容

    理论和实验都表明,不同大小和形状的孤立导体若带上等量的电荷,其电势各不相同,并且随着电量的增加,各导体的电势将按各自的一定比例上升。这与不同大小和形状的容器盛水的情形十分相似。为描述这种性质,引入孤立导体的电容这个物理量,并定义为

                           .                      (10-50)

式中Q是该导体所带电量,V是它的电势。孤立导体的电容C是只决定于导体自身的几何因素、而与所带电荷和电势无关的常量,它反映了孤立导体储存电荷和电能的能力。

    例如,一个半径为R并带有电量为Q的孤立导体球,其电势可以表示为

                          ,

根据式(10-50),这个孤立导体球的电容为

                        .

可见,这个孤立导体球的电容只与导体自身的大小和形状有关。这一结论也适用于其他形状的孤立导体,即孤立导体的电容只决定于导体自身的大小和形状。

    在国际单位制中,电容的单位是F (法拉):

                         1  F = 1  C× V -1 .

在实际应用中,F这个单位太大,常采用mF (微法)和pF (皮法),它们与F的关系为

                      1  F = 106  mF = 1012  pF .

       
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