Электроёмкость

Налейте в ведро десять литров — уровень поднимется на столько-то; у проводника та же логика с зарядом. Электроёмкость $C=q/U$ показывает, какой заряд нужно сообщить телу, чтобы поднять его потенциал на один вольт; единица — фарад, причём $1$ Ф огромен, поэтому на практике живут микрофарады и пикофарады. Главное свойство: ёмкость — геометрическая характеристика, она зависит от размеров, формы и диэлектрика между обкладками, но не от заряда и напряжения. Уединённый шар даёт $C=4\pi {\epsilon }_{0}R$ — шару радиусом $9$ км для одного фарада маловато будет, вот почему нужен конденсатор: пара близких обкладок работает гораздо эффективнее. Теория и расчёты — в уроке конденсаторы.

Плоский конденсатор — рабочая лошадка: $C=\epsilon {\epsilon }_{0}S/d$. Берём пластины $100$ см² с зазором $0,1$ мм и слюдой ($\epsilon =6$): $C=6\cdot 8,85\cdot 10^{-12}\cdot 10^{-2}/10^{-4}\approx 5,3$ нФ — в кармане, а не в ангаре. Запасённая энергия $W=C{U}^2/2$: тот же конденсатор при $200$ В держит около $0,1$ мДж, а банки фотовспышки при сотнях вольт — уже джоули, которых хватает на импульс. Соединения ведут себя зеркально резисторам: параллельное складывает ёмкости, последовательное даёт $1/C=1/C_1+1/C_2$. Энергетика накопителей и формулы — в шпаргалке по электростатике.