電容
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在電路學裡,給定電壓,電容器儲存電荷的能力,稱為電容(英語:capacitance),標記為C。採用國際單位制,電容的單位是法拉(farad),標記為F。
此條目包含過多行話或專業術語,可能需要簡化或提出進一步解釋。 (2017年4月20日) |
平行板電容器是一種簡單的電容器,是由互相平行、以空間或介電質隔離的兩片薄板導體構成。假設這兩片導板分別載有負電荷與正電荷,所載有的電荷量分別為、,兩片導板之間的電位差為,則這電容器的電容為
- 。
由上式知1法拉(Farad)等於1庫侖(Coulomb)每伏特(Voltage)。在正常狀況下1法拉的電容多加1伏特的電位差可以多儲存1庫侖的電荷。
電容器所儲存的能量等於充電所做的功。思考前述平行板電容器,搬移微小電荷元素從帶負電薄板到帶正電薄板,每對抗1伏特的電位差,需要做功:
- 。
將這方程式積分,可以得到儲存於電容器的能量。從尚未充電的電容器()開始,搬移電荷從帶負電薄板到帶正電薄板,直到這兩片薄板分別擁有電荷量、,所需要做的功為
- ;
其中,是儲存的能量。