1、18-3 18-3 電容器的電容電容器的電容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)大學(xué)大學(xué)物理物理118.3.1 18.3.1 孤立導(dǎo)體的電容孤立導(dǎo)體的電容VQC 單位：單位： -1VC 1F 1pF 10F 10F 1126 孤立孤立導(dǎo)體的電容為導(dǎo)體的電容為孤立孤立導(dǎo)體所帶導(dǎo)體所帶電荷電荷Q與其電勢與其電勢V的比值的比值 .QV物理意義：物理意義：導(dǎo)體每升高單導(dǎo)體每升高單位電勢，所需要的電量位電勢，所需要的電量。RQ例例 球形孤立導(dǎo)體的電容球形孤立導(dǎo)體的電容RQV04RVQC04F 107m, 104 . 64E6ECR 地球地球18-3 18-3 電容器的電容電容器的電

2、容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)大學(xué)大學(xué)物理物理218.3.2 18.3.2 電容器電容器按形狀：柱型、球型、平行板電容器按形狀：柱型、球型、平行板電容器按型式：固定、可變、半可變電容器按型式：固定、可變、半可變電容器按介質(zhì)：空氣、塑料、云母、陶瓷等按介質(zhì)：空氣、塑料、云母、陶瓷等 特點：非孤立導(dǎo)體，由兩極板組成特點：非孤立導(dǎo)體，由兩極板組成1 電容器的電容器的分類分類 一種儲存電能的元件。一種儲存電能的元件。由電介質(zhì)隔開的兩塊任意形由電介質(zhì)隔開的兩塊任意形狀導(dǎo)體組合而成。兩導(dǎo)體稱狀導(dǎo)體組合而成。兩導(dǎo)體稱為電容器的極板為電容器的極板。18-3 18-3 電容器的電容

3、電容器的電容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)大學(xué)大學(xué)物理物理3BUQVVQCBA lEUABd2 電容器的電容電容器的電容 電容器的電容為電容器一塊極板所帶電容器的電容為電容器一塊極板所帶電荷電荷Q與兩極板電勢差與兩極板電勢差 的比值的比值 .BAVV 電容的大小僅與導(dǎo)體的電容的大小僅與導(dǎo)體的形狀形狀、相對位置相對位置、其間的電、其間的電介介質(zhì)質(zhì)有關(guān)，與所帶電荷量有關(guān)，與所帶電荷量無關(guān)無關(guān).EFQ18-3 18-3 電容器的電容電容器的電容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)大學(xué)大學(xué)物理物理43 電容器電容的計算電容器電容的計算（1 1）設(shè)兩極板

4、分別帶電設(shè)兩極板分別帶電Q （3 3）求兩極板間的電勢差求兩極板間的電勢差U（4 4）由由C=Q/U求求CE（2 2）求兩極板間的電場強(qiáng)度求兩極板間的電場強(qiáng)度UQVVQCBA 例例1 平行平行平板電容器平板電容器Sd+ + + + + +QQ- - - - - -rSQErr00解解SQdEdUr0dSUQCr018-3 18-3 電容器的電容電容器的電容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)大學(xué)大學(xué)物理物理5例例2. 2. 球形電容器球形電容器 24qErRARBBAAB2AB1144RRqrqUrRRdABABBA4 R RqCURRABRR 當(dāng)當(dāng)A4RC（孤立導(dǎo)體球的

5、電容）（孤立導(dǎo)體球的電容） dSdRC2A4AABRdRR當(dāng)當(dāng)18-3 18-3 電容器的電容電容器的電容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)大學(xué)大學(xué)物理物理6例例3 圓柱形電容器圓柱形電容器2lnBAQlCRURdln22BARBRARrQUrlR()2ABERrRr設(shè)設(shè)兩圓兩圓柱柱面單位長度上分別帶電面單位長度上分別帶電解解ARlBRBRl +-+-18-3 18-3 電容器的電容電容器的電容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)大學(xué)大學(xué)物理物理7R2dE 例例4 4 兩半徑為兩半徑為R的平行長直導(dǎo)線，中心間距為的平行長直導(dǎo)線，中心間距為d，且，且

6、 dR, , 求單位長度的電容求單位長度的電容. .xxd0022()EEExdx解解oxPRdRxEUdRdRRdlnln00RdRxxdxd)11(20RdUCln018-3 18-3 電容器的電容電容器的電容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)大學(xué)大學(xué)物理物理8qCCCVVVVnn1112121AB1.1.電容器的串聯(lián)電容器的串聯(lián)設(shè)各電容器帶電量為設(shè)各電容器帶電量為q串聯(lián)電容器的等效電容的倒數(shù)等于各電容串聯(lián)電容器的等效電容的倒數(shù)等于各電容的倒數(shù)之和。的倒數(shù)之和。結(jié)論：結(jié)論：,11CqV ,22CqV 等效電容：等效電容：C1nCCC11121CqVAB增強(qiáng)耐壓增強(qiáng)耐

7、壓18.3.3 18.3.3 電容器的并聯(lián)和串聯(lián)電容器的并聯(lián)和串聯(lián)C1C2CnVABq-q18-3 18-3 電容器的電容電容器的電容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)大學(xué)大學(xué)物理物理92. 電容器的并聯(lián)電容器的并聯(lián)C1C2C3VAB總電荷量總電荷量 ：1212nnqqqqCCCVAB等效電容：等效電容：nCCCVqC21AB并聯(lián)電容器的等效電容等于各電容器電容之和。并聯(lián)電容器的等效電容等于各電容器電容之和。結(jié)論：結(jié)論：,AB11VCq ,AB22VCq 增大電容增大電容18-3 18-3 電容器的電容電容器的電容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)大學(xué)大學(xué)物理物理10 d1d2r2r1例例 一平行板電容器，中間有兩層厚度分別為一平行板電容器，中間有兩層厚度分別為d1和和d2的電介質(zhì)，它們的相對介電常數(shù)分別為的電介質(zhì)，它們的相對介電常數(shù)分別為 r1r1和和 r2r2，極，極板面積為板面積為S。求電容。求電容。解：解：0D1r001E2r002E1121UE dE d0SCU2r21r100dd01212Sddrr18-3 18-3 電容器的電容電容器的電容第第18章章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場中的導(dǎo)體