Električni kapacitet

**Električni kapacitet** (znak: *C*) fizikalna je veličina kojom se izražava sposobnost tijela da na sebe primi električni naboj. Definira se kao omjer količine električnog naboja *Q* i razlike električnog potencijala *U* koja pri tom nastaje.
Mjerna jedinica za električni kapacitet u Međunarodnom sustavu je farad.

## Električni kapacitet osamljene kugle
Osamljena metalna kugla polumjera R, nabijena pozitivnim nabojem +Q stvarat će u okolini električno polje jakosti:
:{E} =\frac{1}{4 \pi \varepsilon_0}\frac{Q}{r^2}, 
gdje je *ε*0 dielektrična konstanta vakuuma. Električni potencijal kugle je pri tome jednak:

:{V} = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0}\frac{Q}{R} .

Kako je potencijal beskonačno udaljene točke jednak nuli, napon U je na površini nabijene kugle u odnosu na točku u beskonačnosti jednak je potencijalu V:

:U = V = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0}\frac{Q}{R}. 

Omjer naboja Q na kugli i napona U električno je svojstvo kugle i određeno je njezinim geometrijskim svojstvima te ga nazivamo električni kapacitet osamljene kugle:
:{C}  = 4 \pi \varepsilon_0 {R}.
Općenito dakle vrijedi:
:C = \frac{Q}{U} ,\, 
gdje je električni kapacitet konstanta proporcionalnosti između količine naboja i napona:
:Q= CU ,\, 

## Kapacitet pločastog električnog kondenzatora

Dovedemo li na dvije jednake velike metalne ploče površine S, kod kojih su dimenzije ploča znatno veće u odnosu na njihovu međusobnu udaljenosti d, naboj +Q, odnosno –Q, gustoća naboja na pločama će biti:
:   \sigma   = \frac{Q}{S}, 
a jakost homogenog električnog polja između njih:
:{E} = \frac{Q}{ \varepsilon_0 S} . \,
Rad koji treba uložiti da se u homogenom električnom polju naboj q dovede od jedne ploče do druge jednak je:
:   {W}  =   {E} q d= \frac{Q}{ \varepsilon_0 S} q d,    \, 
odakle slijedi da je napon između ploča:
:   {U}  =   \frac{W}{q} = \frac{Q}{ \varepsilon_0 S} d.  \, 
Kako omjer Q/U određuje općenito kapacitet, definira se električni kapacitet pločastog kondenzatora kao:
:   {C}  =   \varepsilon_0\frac {S}{d} .  \, 
gdje se radi o kapacitetu kondenzatora u vakuumu, a    \varepsilon_0  je apsolutna permitivnost, odn. apsolutna dielektrička konstanta vakuuma. Ukoliko se između ploča kondenzatora ne nalazi vakuum, već neki dielektrik tada je kapacitet kondenzatora jednak:
:   {C}  =   \varepsilon_0  \varepsilon_r\frac {S}{d}=\varepsilon \frac {S}{d} .  \, 

gdje je  \varepsilon_r  relativna permitivnost, odn. relativna dielektrična konstanta koja ovisno o svojstvima materijala odlučuje koliko će puta kapacitet kondenzatora s nekim dielektrikom između ploča biti veći od kapaciteta kondenzatora kod kojeg se između ploča nalazi vakuum. Električni kapacitet pločastog kondenzatora ovisi, dakle, o:

•	ε ukupnoj permitivnosti dielektrika

•	S površini ploča

•	d udaljenosti između ploča

Jednažba je dovoljno točna kada je udaljenost d mala u odnosu na druge dimenzije elektroda.

U jednadžbi    {C}  =   \varepsilon_0  \varepsilon_r\frac {S}{d}=\varepsilon \frac {S}{d}   \,  apsolutna permitivnost vakuma  \varepsilon_0   \,  iznosi približno 8,854 * 10^ -12 F/m.

## Dielektrična konstanta nekih dielektrika

## "Kapacitet" akumulatora
Kada se pojam *kapacitet* koristi kod akumulatora i baterija, ne radi se o električnom kapacitetu kako je definiran u fizici, već o ukupnoj količini električnog naboja koju akumulator, odnosno baterija mogu pohraniti u obliku elektrokemijske energije. Takav kapacitet izražava se u ampersatima (1 Ah = 3600 As = 3600 C).

## Izvori