Kapacita osamelého vodiča a kondenzátoraKapacita osamelého vodiča a kondenzátora

Potenciál poľa v okolí bodového náboja je úmerný veľkosti náboja. Podobne je potenciál nabitého vodiča úmerný náboju na jeho povrchu. Pomer celkového náboja Q vodiča k jeho potenciálu V na povrchu vodiča (všade na povrchu aj vo vnútri vodiča je rovnaký) sa nazýva kapacita vodiča

(8.4.1.1)

Kapacita, aj keď je definovaná pomocou náboja na vodiči, ako uvidíme nezávisí od tohto náboja, je funkciou len tvaru vodiča. Napr. vypočítajme kapacitu osamelej gule: ak ju nabijeme nábojom Q, potom jej potenciál a kapacita je

(8.4.1.2)

Čím je kapacita väčšia, tým väčším nábojom je možné vodič nabiť, pričom potenciál neprestúpi prípustnú hodnotu (napr. hodnotu, pri ktorej sa náboj začne strhávať do ovzdušia). Jednotkou kapacity je farad (F), pričom podľa definície kapacity preň platí

Je to veľmi veľká jednotka, v praxi sa používajú menšie. Kapacitu 1 mF by mala osamelá guľa s polomerom 9 km.

Uvedené skutočnosti platia len pre osamelý vodič, pre ktorý rozloženie náboja na ňom nie je ovplyvnené inými vonkajšími poliami. V opačnom prípade podľa princípu superpozície výsledný potenciál na povrchu nabitého vodiča závisí aj od okolitých nabitých vodičov, ktoré vytvárajú pole s nejakým potenciálom aj v mieste prvého vodiča. Tento potenciál sa algebraicky pripočíta k potenciálu prvého vodiča. Prítomnosťou okolitých nabitých vodičov sa náboj na prvom vodiči nezmení, zmení sa ale výsledný potenciál na jeho povrchu a tým sa zmení aj jeho kapacita. Treba si uvedomiť že pokiaľ okolité vodiče majú náboj s opačným znamienkom ako vodič, kapacitu ktorého určujeme, aj potenciály ich polí budú mať opačné znamienko a od potenciálu prvého vodiča sa odpočítajú. Vo vzťahu (8.4.1.1) pre výpočet kapacity sa náboj nezmení, potenciál v menovateli sa zmenší a tým sa zväčší kapacita vodiča. Veľkého účinku sa dá dosiahnuť tesným priblížením druhého vodiča s opačným, rovnako veľkým nábojom. Tento druhý vodič sa zároveň môže voliť tak, aby odtienil prvý vodič od vplyvu ďalších nabitých telies. Takéto zoskupenie dvoch vodičov sa nazýva kondenzátor. Ak sa jeden vodič kondenzátora nabije nábojomQ+, druhý sa obvykle uzemní, takže sa na ňom indukuje rovnako veľký opačný náboj Q-. Kapacita kondenzátora je potom podiel náboja na prvom vodiči a rozdielu potenciálov prvého a druhého vodiča t.j. napätia medzi prvým a druhým vodičom U

(8.4.1.3)