电容的基本定义
电容(Capacitance)是电容器储存电荷的能力。电容的单位是法拉(Farad),符号为 ( C )。1 法拉等于当电容器两端的电压为1伏特时储存1库仑电荷的能力。
电容的决定公式
电容值的基本公式是:
[ C = \frac{Q}{V} ]
( C ):电容值,单位是法拉(F)。
( Q ):电容器储存的电荷量,单位是库仑(C)。
( V ):电容器两端的电压,单位是伏特(V)。
电容器的物理结构
电容器由两个导电板(电极)和一个绝缘材料(电介质)组成。电容的大小由以下几个因素决定:
电极的面积(( A )):电容器的两个导电板的面积越大,电容值越大。
电极之间的距离(( d )):电极之间的距离越小,电容值越大。
电介质的介电常数(( \kappa )):电介质材料的介电常数越高,电容值越大。
因此,电容的公式可以进一步表示为:
[ C = \kappa \cdot \frac{\varepsilon_0 \cdot A}{d} ]
( \kappa ):电介质的介电常数(相对介电常数)。
( \varepsilon_0 ):真空的介电常数,约为 ( 8.854 \times 10^{-12} , \text{F/m} )。
( A ):电容器电极的有效面积。
( d ):电极之间的距离。