1、9-3 9-5 電容器電容器1. 1. 孤立導(dǎo)體的電容孤立導(dǎo)體的電容真空中孤立導(dǎo)體球真空中孤立導(dǎo)體球R014qVR 任何孤立導(dǎo)體，任何孤立導(dǎo)體，q/V與與q、V均無關(guān)，均無關(guān)，定義為孤立導(dǎo)體的電容定義為孤立導(dǎo)體的電容04qRV qCV 電容單位：法拉（電容單位：法拉（F）pF10nF10F101F1296 電容電容只與導(dǎo)體的大小和形狀有關(guān)，是只與導(dǎo)體的大小和形狀有關(guān)，是表征導(dǎo)體儲電能表征導(dǎo)體儲電能力的物理量力的物理量。物理意義：使導(dǎo)體升高單位電勢所需的電荷。物理意義：使導(dǎo)體升高單位電勢所需的電荷量。量。 對一定的導(dǎo)體，電容對一定的導(dǎo)體，電容C C是一定的。是一定的。2. 電容器的電容電容器的電

2、容電容器：兩相互絕緣的導(dǎo)體組成的系統(tǒng)。電容器：兩相互絕緣的導(dǎo)體組成的系統(tǒng)。電容器的兩極板常帶等量異號電荷。電容器的兩極板常帶等量異號電荷。幾種常見電容器及其符號：幾種常見電容器及其符號：電容器的電容電容器的電容計算電容的一般方法：計算電容的一般方法：ABqCVV q 其中一個極板電量絕對值其中一個極板電量絕對值VA-VB兩板電勢差兩板電勢差電容器的電容器的電容電容： 先假設(shè)電容器的兩極板帶等量異號電荷，再計算出先假設(shè)電容器的兩極板帶等量異號電荷，再計算出電勢差，最后代入定義式。電勢差，最后代入定義式。電容器的電容電容器的電容 導(dǎo)體導(dǎo)體B B和殼內(nèi)導(dǎo)體和殼內(nèi)導(dǎo)體A A構(gòu)成的構(gòu)成的一對導(dǎo)體系統(tǒng)稱為

3、電容器。一對導(dǎo)體系統(tǒng)稱為電容器。AB+q-q(1)(1)平板電容器平板電容器幾種常見真空電容器及其電容幾種常見真空電容器及其電容S0EBABABAUVVE dl d0d0/dSdS0電容與極板面積成正比，與間距成反比。電容與極板面積成正比，與間距成反比。電容器的電容電容器的電容ABqCVV Sd（2）圓柱形電容器）圓柱形電容器rE02rrBARRd20ABRRlln20ABRRlln20ABRRln20電容器的電容電容器的電容BRARlBAl(RR ) +q-qBABABAUVVE dl ABqCVV 圓柱形電容器的單位電容圓柱形電容器的單位電容 02lBACln R / R (3) 球形電容

4、器球形電容器204rqEABBARRRR04rrqBARRd420)11(40BARRq電容器的電容電容器的電容BR+qAR-qBABABAUVVE dl ABqCVV RB=,變成孤立導(dǎo)體球，電容變成孤立導(dǎo)體球，電容04ACR (4)電介質(zhì)電容器電介質(zhì)電容器電容器的電容電容器的電容u電介質(zhì)中的靜電場電介質(zhì)中的靜電場EEE0外電場外電場束縛電荷電場束縛電荷電場 電介質(zhì)內(nèi)電場電介質(zhì)內(nèi)電場0000EEE 00PE EEe 0000001errEEE +0 +0 er 10r u電介質(zhì)電容器電介質(zhì)電容器BABABAUVVE dl 00BAddl ABqCVV 000rSSSddd 0rSCCd er

5、 10r 000 rE 0000000EEE 一些電介質(zhì)的相對介電常數(shù)一些電介質(zhì)的相對介電常數(shù)電介質(zhì)r電介質(zhì)r電介質(zhì)r真空1變壓器油3氧化鉭11.6空氣1.000585云母36二氧化鈦100純水80普通陶瓷 5.76.8電木7.6玻璃510聚乙烯2.3石蠟2.2紙3.5聚苯乙烯2.6鈦酸鋇102104電容器的電容電容器的電容3. 3. 電容器的串聯(lián)和并聯(lián)電容器的串聯(lián)和并聯(lián)電容器性能參數(shù)：電容器性能參數(shù)： 電容和耐壓電容和耐壓1C2CNC(1)并聯(lián)：并聯(lián)：NCCCC21(2)串聯(lián)：串聯(lián)：NCCCC1111211C2CNC增大電容增大電容提高耐壓提高耐壓(3)混聯(lián)：混聯(lián)：1C2C3C4CAB根據(jù)連

6、接計算根據(jù)連接計算滿足容量和耐壓的滿足容量和耐壓的特殊要求特殊要求電容器的串聯(lián)和并聯(lián)電容器的串聯(lián)和并聯(lián)例例9-3三個電容器按圖連三個電容器按圖連接，其電容分別為接，其電容分別為C1 、C2和和C3。求當(dāng)電鍵。求當(dāng)電鍵K打開時，打開時， C1將充電到將充電到U0，然后斷開，然后斷開電源，并閉合電鍵電源，并閉合電鍵K。求。求各電容器上的電勢差。各電容器上的電勢差。解解 已知在已知在K 閉合前，閉合前， C1極板上所帶電荷量為極板上所帶電荷量為q0 =C1 U0 ， C2和和C3極板上的電荷量為零。極板上的電荷量為零。K閉合后，閉合后， C1放電并對放電并對C2 、 C3充電，整個電路可看作為充電，整個電路可看作為C2、C3串聯(lián)再與串聯(lián)再與C1并聯(lián)。設(shè)并聯(lián)。設(shè)穩(wěn)定時，穩(wěn)定時， C1極板上的電荷量為極板上的電荷量為q1， C2和和C3極板上的電荷極板上的電荷量為量為q2，因而有，因而有KU0+q0 q0C1C2C3電容器的串聯(lián)和并聯(lián)電容器的串聯(lián)和并聯(lián)021qqq322211CqCqCq0313221321102UCCCCCCCCCqqq03132213211qCCCCCCCCCq解兩式得解兩式得因此，得因此，得C1 、C2和和C3上的電勢差分別為上的電勢差分別為03132213221UCCCCCCCCC電容器的串聯(lián)