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一孤立導(dǎo)體的電容定義:

地球單位

例如

孤立的導(dǎo)體球的電容一孤立導(dǎo)體的電容定義:地球單位例如孤1二電容器電容器電容的定義:

電容的大小僅與導(dǎo)體的形狀、相對位置、其間的電介質(zhì)有關(guān).與所帶電荷量無關(guān).

電容器電容的計算1)設(shè)兩極板分別帶電;2)求

;3)求;4)求.步驟二電容器電容器電容的定義:電容的大小僅與導(dǎo)體的形21

平板電容器++++++------(2)兩帶電平板間的電場強(qiáng)度(1)設(shè)兩導(dǎo)體板分別帶電(3)兩帶電平板間的電勢差(4)平板電容器電容1平板電容器++++++-(2)兩帶電平板間的電3

例1

平行平板電容器的極板是邊長為的正方形,兩板之間的距離.如兩極板的電勢差為,要使極板上儲存的電荷,邊長應(yīng)取多大才行.解例1平行平板電容器的極板是邊長為的正方解4

例8-2

平板電容器的極板面積為S,二極板距離為d。使電容器充電后斷開電源,二極板間的電勢差用靜電計測量,如圖(a)所示?,F(xiàn)將厚度為的金屬平板平行插入二極板之間,則靜電計的指針張角變小,如圖(b)所示。試解釋上述現(xiàn)象,并求出插入金屬平板后電容器的電容。例8-2平板電容器的極板面積為S,二極板距離為d。使電5解由于靜電平衡時金屬平板內(nèi)部場強(qiáng)等于零,所以兩極板之間的電勢差比原來的電勢差降低了,所以指針張角變小。

設(shè)兩極板所帶電量的絕對值為q,則插入金屬平板后,電容器的電容解由于靜電平衡時金屬平板內(nèi)部場強(qiáng)等于零,所以兩極板之間的電勢62球形電容器的電容球形電容器是由半徑分別為和的兩同心金屬球殼所組成.設(shè)內(nèi)球帶正電(),外球帶負(fù)電().++++++++*2球形電容器的電容球形電容器是由半徑分別為和的7++++++++孤立導(dǎo)體球電容*球形電容器的電容

若在兩球面間充滿相對電容率為的電介質(zhì)時,則電容器的電容為++++++++孤立導(dǎo)體球電容*球形電容器的電容若8平行板電容器電容3圓柱形電容器(3)(2)(4)電容++++----(1)設(shè)兩導(dǎo)體圓柱面單位長度上分別帶電平行板電容器電容3圓柱形電容器(3)(2)(4)電容9

例3

常用的圓柱形電容器,是由半徑為的長直圓柱導(dǎo)體和同軸的半徑為的薄導(dǎo)體圓筒組成,并在直導(dǎo)體與導(dǎo)體圓筒之間充以相對電容率為的電介質(zhì).設(shè)直導(dǎo)體和圓筒單位長度上的電荷分別為和.

求此圓柱形電容器的電容.例3常用的圓柱形電容器,是由半徑為10解:解:11真空圓柱形電容器電容由(1)可知單位長度電容真空圓柱形電容器電容由(1)可知單位長度電容12單位長度的電容解設(shè)兩金屬線的電荷線密度為*例4兩半徑為的平行長直導(dǎo)線中心間距為,且,求單位長度的電容.單位長度的電容解設(shè)兩金屬線的電荷線密度為*例413*例5為了防止電極間的空氣被擊穿,通常避免采用尖端電極,而采用球形電極。然而,若兩球形電極間存在高電壓的情況下,球形電極間的空氣也還是會被擊穿的。如下圖所示,有兩個半徑均為r=2cm的球形電極放在擊穿場強(qiáng)的空氣中,兩球的中心距離為d=10cm。試粗略估算在上述條件下,兩球形電極間的擊穿電壓大約是多少?*例5為了防止電極間的空氣被擊穿,通常避免采用14解:設(shè)想球形電極A和B各帶+Q和-Q的的電荷,若忽略電極間的靜電感應(yīng)導(dǎo)致的電荷重新分,看成是電荷均勻分布在球形電極的表面上,并把球形表面上的電荷視為集中于球心。基于以上考慮,電極A表面的電勢為同理,電極B表面的電勢兩電極間的電勢差解:設(shè)想球形電極A和B各帶+Q和-Q的的電荷,若忽略電極間的15按點電荷來估算,球形電極表面附近的電場強(qiáng)度大小為得由于電極表面附近的電場強(qiáng)度最大,故此時得擊穿電壓按點電荷來估算,球形電極表面附近的電場強(qiáng)度大小為得由于電極表16極上的電荷看成集中在,所得的結(jié)果是近似的。但即使如此,也已大體可以看出實際的情況。由于上述結(jié)果是在忽略球形電極因靜電感應(yīng)而引起的電荷重新分布,以及把球形電當(dāng)r=1cm時當(dāng)r=0.5cm時討論球形電極的半徑與擊穿電壓的關(guān)系極上的電荷看成集中在,所得的結(jié)果是近似的。但即使如此,也已大17三電容器的串聯(lián)和并聯(lián)1電容器的并聯(lián)特點:電壓相等,即+三電容器的串聯(lián)和并聯(lián)1電容器的并聯(lián)特點:電壓相等,即+18+特點:電荷相等,即2電容器的串聯(lián)+特點:電荷相等,即2電容器的串聯(lián)19特特20一孤立導(dǎo)體的電容定義:

地球單位

例如

孤立的導(dǎo)體球的電容一孤立導(dǎo)體的電容定義:地球單位例如孤21二電容器電容器電容的定義:

電容的大小僅與導(dǎo)體的形狀、相對位置、其間的電介質(zhì)有關(guān).與所帶電荷量無關(guān).

電容器電容的計算1)設(shè)兩極板分別帶電;2)求

;3)求;4)求.步驟二電容器電容器電容的定義:電容的大小僅與導(dǎo)體的形221

平板電容器++++++------(2)兩帶電平板間的電場強(qiáng)度(1)設(shè)兩導(dǎo)體板分別帶電(3)兩帶電平板間的電勢差(4)平板電容器電容1平板電容器++++++-(2)兩帶電平板間的電23

例1

平行平板電容器的極板是邊長為的正方形,兩板之間的距離.如兩極板的電勢差為,要使極板上儲存的電荷,邊長應(yīng)取多大才行.解例1平行平板電容器的極板是邊長為的正方解24

例8-2

平板電容器的極板面積為S,二極板距離為d。使電容器充電后斷開電源,二極板間的電勢差用靜電計測量,如圖(a)所示。現(xiàn)將厚度為的金屬平板平行插入二極板之間,則靜電計的指針張角變小,如圖(b)所示。試解釋上述現(xiàn)象,并求出插入金屬平板后電容器的電容。例8-2平板電容器的極板面積為S,二極板距離為d。使電25解由于靜電平衡時金屬平板內(nèi)部場強(qiáng)等于零,所以兩極板之間的電勢差比原來的電勢差降低了,所以指針張角變小。

設(shè)兩極板所帶電量的絕對值為q,則插入金屬平板后,電容器的電容解由于靜電平衡時金屬平板內(nèi)部場強(qiáng)等于零,所以兩極板之間的電勢262球形電容器的電容球形電容器是由半徑分別為和的兩同心金屬球殼所組成.設(shè)內(nèi)球帶正電(),外球帶負(fù)電().++++++++*2球形電容器的電容球形電容器是由半徑分別為和的27++++++++孤立導(dǎo)體球電容*球形電容器的電容

若在兩球面間充滿相對電容率為的電介質(zhì)時,則電容器的電容為++++++++孤立導(dǎo)體球電容*球形電容器的電容若28平行板電容器電容3圓柱形電容器(3)(2)(4)電容++++----(1)設(shè)兩導(dǎo)體圓柱面單位長度上分別帶電平行板電容器電容3圓柱形電容器(3)(2)(4)電容29

例3

常用的圓柱形電容器,是由半徑為的長直圓柱導(dǎo)體和同軸的半徑為的薄導(dǎo)體圓筒組成,并在直導(dǎo)體與導(dǎo)體圓筒之間充以相對電容率為的電介質(zhì).設(shè)直導(dǎo)體和圓筒單位長度上的電荷分別為和.

求此圓柱形電容器的電容.例3常用的圓柱形電容器,是由半徑為30解:解:31真空圓柱形電容器電容由(1)可知單位長度電容真空圓柱形電容器電容由(1)可知單位長度電容32單位長度的電容解設(shè)兩金屬線的電荷線密度為*例4兩半徑為的平行長直導(dǎo)線中心間距為,且,求單位長度的電容.單位長度的電容解設(shè)兩金屬線的電荷線密度為*例433*例5為了防止電極間的空氣被擊穿,通常避免采用尖端電極,而采用球形電極。然而,若兩球形電極間存在高電壓的情況下,球形電極間的空氣也還是會被擊穿的。如下圖所示,有兩個半徑均為r=2cm的球形電極放在擊穿場強(qiáng)的空氣中,兩球的中心距離為d=10cm。試粗略估算在上述條件下,兩球形電極間的擊穿電壓大約是多少?*例5為了防止電極間的空氣被擊穿,通常避免采用34解:設(shè)想球形電極A和B各帶+Q和-Q的的電荷,若忽略電極間的靜電感應(yīng)導(dǎo)致的電荷重新分,看成是電荷均勻分布在球形電極的表面上,并把球形表面上的電荷視為集中于球心。基于以上考慮,電極A表面的電勢為同理,電極B表面的電勢兩電極間的電勢差解:設(shè)想球形電極A和B各帶+Q和-Q的的電荷,若忽略電極間的35按點電荷來估算,球形電極表面附近的電場強(qiáng)度大小為得由于電極表面附近的電場強(qiáng)度最大,故此時得擊穿電壓按點電荷來估算,球形電極表面附近的電場強(qiáng)度大小為得由于電極表36極上的電荷看成集中在,所得的結(jié)果是近似的。但即使如此,也已大體可以看出實際的情況。由于

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