大學(xué)物理課件872電容器

電容只與導(dǎo)體的幾何因素和介質(zhì)有關(guān)，與導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān)

求半徑為R的孤立導(dǎo)體球（實(shí)為均勻帶電球面）的電容.電勢(shì)為電容為R若R=Re

,則

C=714F

若

C=110–3

F

,則

R=?C=110-3F啊,體積還這么大!1.8m9m2電容只與導(dǎo)體的幾何因素和介質(zhì)有關(guān)，與導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān)求半徑通常，由彼此絕緣相距很近的兩導(dǎo)體構(gòu)成電容器。每個(gè)導(dǎo)體稱作電極。極板極板+Q-Qu使兩導(dǎo)體極板帶電兩導(dǎo)體極板的電勢(shì)差2.電容器的電容電容器的電容一般情況下，非孤立導(dǎo)體的電荷與其電位之比不是常數(shù)，主要由于附近導(dǎo)體的存在而產(chǎn)生靜電感應(yīng)；但當(dāng)兩個(gè)帶等量異號(hào)電荷的導(dǎo)體靠得很近時(shí)，其電量與電位差之比是常數(shù)。3通常，由彼此絕緣相距很近的兩導(dǎo)體構(gòu)成電容器。每個(gè)導(dǎo)體稱作電極電容器的應(yīng)用：儲(chǔ)能、振蕩、濾波、移相、旁路、耦合等。電容器的分類形狀：平行板、柱形、球形電容器等介質(zhì)：空氣、陶瓷、滌綸、云母、電解電容器等用途：儲(chǔ)能、振蕩、濾波、移相、旁路、耦合電容器等。電容器符號(hào)同孤立導(dǎo)體電容相同，電容器電容的大小取決于極板的形狀、大小、相對(duì)位置以及極板間介質(zhì)。4電容器的應(yīng)用：儲(chǔ)能、振蕩、濾波、移相、旁路、耦合等。2.5厘米高壓電容器(20kV5~21F)(提高功率因數(shù))聚丙烯電容器(單相電機(jī)起動(dòng)和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn))陶瓷電容器(20000V1000pF)滌綸電容(250V0.47F)電解電容器(160V470F)12厘米2.5厘米70厘米52.5高壓電容器(20kV5~21F)聚丙烯電容器陶瓷電

電容器電容的計(jì)算

q設(shè)電容器的帶電量為q計(jì)算極板間的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算兩板間的電勢(shì)差（場(chǎng)強(qiáng)積分法）由電容定義確定電容6電容器電容的計(jì)算q設(shè)電容器的帶電量為q6duS+q-q（1）平行板電容器7duS+q-q（1）平行板電容器7（2）球形電容器R1+Q-QR2ab若即則（平行板電容器）若則（孤立導(dǎo)體球電容器）8（2）球形電容器R1+Q-QR2ab若即則（平行板電容器）（3）柱形電容器R1R2l9（3）柱形電容器R1R2l9若R1>>R2－R1,則

C=?討論uR1R2l10若R1>>R2－R1,則C=?討論uR1R2l10(4)分布電容rABd求半徑為

r，相距為

d的二導(dǎo)線間單位長(zhǎng)度的電容。d>>r設(shè)A、B分別帶電11(4)分布電容rABd求半徑為r，相距為d的二導(dǎo)3.電容器的串并聯(lián)為了提高容量和耐壓能力，可把幾個(gè)電容器并聯(lián)或串聯(lián)起來(lái)使用。123.電容器的串并聯(lián)為了提高容量和耐壓能力，可把幾個(gè)電容器（1）串聯(lián)即提高耐壓能力13（1）串聯(lián)即提高耐壓能力13（2）并聯(lián)即提高容量14（2）并聯(lián)即提高容量144.應(yīng)用舉例例1

金屬球A與同心球殼B組成電容器，球A上帶電荷q，殼B上帶電荷Q，測(cè)得球與殼之間電勢(shì)差為UAB，可知該電容器電容值為：[A](D)(C)(B)(A)154.應(yīng)用舉例例1金屬球A與同心球殼B組成電容例2同心導(dǎo)體球與導(dǎo)體球殼周圍電場(chǎng)的電力線分布如圖所示，由電力線分布情況可知球殼上所帶總電量為：(D)無(wú)法確定。[D]16例2同心導(dǎo)體球與導(dǎo)體球殼周圍電場(chǎng)的電力線分布如圖所示，例3

半徑分別為

a和

b的兩個(gè)金屬球,它們的間距比本身線度大得多,今用一細(xì)導(dǎo)線將兩者相連接,并給系統(tǒng)帶上電荷

Q。求：(1)每個(gè)球上分配到的電荷是多少？(2)按電容定義式,計(jì)算此系統(tǒng)的電容。bQaQba17例3半徑分別為a和b的兩個(gè)金屬球,它們的間距比本解：（1）（2）由電容器串聯(lián)18解：（1）（2）由電容器串聯(lián)18正確解應(yīng)為：法一：法二：由電容器并聯(lián)19正確解應(yīng)為：法一：法二：由電容器并聯(lián)19例4有兩個(gè)半徑分別為和的導(dǎo)體球放在真空中，兩球相距為

d。已知和，試求兩導(dǎo)體構(gòu)成的電容器的電容。解：因?yàn)?、，可認(rèn)為+Q和-Q均勻分布在球面上。建立坐標(biāo)系

Ox，在x處任取一點(diǎn)

P,該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向如圖，大小為20例4有兩個(gè)半徑分別為和的導(dǎo)體球放在真空中，兩球則兩球的電勢(shì)差為得電容為因?yàn)?，，所以?1則兩球的電勢(shì)差為得電容為因?yàn)?，?平板電容器，中間插一金屬板

CD，問(wèn)電容改變多少？解：設(shè)

AB二板帶電，金屬板上帶感應(yīng)電荷。利用高斯定理可證明22例5平板電容器，中間插一金屬板CD，問(wèn)電容改變多少？解另解:視兩個(gè)電容器為串聯(lián)23另解:視兩個(gè)電容器為串聯(lián)23電容只與導(dǎo)體的幾何因素和介質(zhì)有關(guān)，與導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān)

求半徑為R的孤立導(dǎo)體球（實(shí)為均勻帶電球面）的電容.電勢(shì)為電容為R若R=Re

,則

C=714F

若

C=110–3

F

,則

R=?C=110-3F啊,體積還這么大!1.8m9m2電容只與導(dǎo)體的幾何因素和介質(zhì)有關(guān)，與導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān)求半徑通常，由彼此絕緣相距很近的兩導(dǎo)體構(gòu)成電容器。每個(gè)導(dǎo)體稱作電極。極板極板+Q-Qu使兩導(dǎo)體極板帶電兩導(dǎo)體極板的電勢(shì)差2.電容器的電容電容器的電容一般情況下，非孤立導(dǎo)體的電荷與其電位之比不是常數(shù)，主要由于附近導(dǎo)體的存在而產(chǎn)生靜電感應(yīng)；但當(dāng)兩個(gè)帶等量異號(hào)電荷的導(dǎo)體靠得很近時(shí)，其電量與電位差之比是常數(shù)。3通常，由彼此絕緣相距很近的兩導(dǎo)體構(gòu)成電容器。每個(gè)導(dǎo)體稱作電極電容器的應(yīng)用：儲(chǔ)能、振蕩、濾波、移相、旁路、耦合等。電容器的分類形狀：平行板、柱形、球形電容器等介質(zhì)：空氣、陶瓷、滌綸、云母、電解電容器等用途：儲(chǔ)能、振蕩、濾波、移相、旁路、耦合電容器等。電容器符號(hào)同孤立導(dǎo)體電容相同，電容器電容的大小取決于極板的形狀、大小、相對(duì)位置以及極板間介質(zhì)。4電容器的應(yīng)用：儲(chǔ)能、振蕩、濾波、移相、旁路、耦合等。2.5厘米高壓電容器(20kV5~21F)(提高功率因數(shù))聚丙烯電容器(單相電機(jī)起動(dòng)和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn))陶瓷電容器(20000V1000pF)滌綸電容(250V0.47F)電解電容器(160V470F)12厘米2.5厘米70厘米52.5高壓電容器(20kV5~21F)聚丙烯電容器陶瓷電

電容器電容的計(jì)算

q設(shè)電容器的帶電量為q計(jì)算極板間的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算兩板間的電勢(shì)差（場(chǎng)強(qiáng)積分法）由電容定義確定電容6電容器電容的計(jì)算q設(shè)電容器的帶電量為q6duS+q-q（1）平行板電容器7duS+q-q（1）平行板電容器7（2）球形電容器R1+Q-QR2ab若即則（平行板電容器）若則（孤立導(dǎo)體球電容器）8（2）球形電容器R1+Q-QR2ab若即則（平行板電容器）（3）柱形電容器R1R2l9（3）柱形電容器R1R2l9若R1>>R2－R1,則

C=?討論uR1R2l10若R1>>R2－R1,則C=?討論uR1R2l10(4)分布電容rABd求半徑為

r，相距為

d的二導(dǎo)線間單位長(zhǎng)度的電容。d>>r設(shè)A、B分別帶電11(4)分布電容rABd求半徑為r，相距為d的二導(dǎo)3.電容器的串并聯(lián)為了提高容量和耐壓能力，可把幾個(gè)電容器并聯(lián)或串聯(lián)起來(lái)使用。123.電容器的串并聯(lián)為了提高容量和耐壓能力，可把幾個(gè)電容器（1）串聯(lián)即提高耐壓能力13（1）串聯(lián)即提高耐壓能力13（2）并聯(lián)即提高容量14（2）并聯(lián)即提高容量144.應(yīng)用舉例例1

金屬球A與同心球殼B組成電容器，球A上帶電荷q，殼B上帶電荷Q，測(cè)得球與殼之間電勢(shì)差為UAB，可知該電容器電容值為：[A](D)(C)(B)(A)154.應(yīng)用舉例例1金屬球A與同心球殼B組成電容例2同心導(dǎo)體球與導(dǎo)體球殼周圍電場(chǎng)的電力線分布如圖所示，由電力線分布情況可知球殼上所帶總電量為：(D)無(wú)法確定。[D]16例2同心導(dǎo)體球與導(dǎo)體球殼周圍電場(chǎng)的電力線分布如圖所示，例3

半徑分別為

a和

b的兩個(gè)金屬球,它們的間距比本身線度大得多,今用一細(xì)導(dǎo)線將兩者相連接,并給系統(tǒng)帶上電荷

Q。求：(1)每個(gè)球上分配到的電荷是多少？(2)按電容定義式,計(jì)算此系統(tǒng)的電容。bQaQba17例3半徑分別為a和b的兩個(gè)金屬球,它們的間距比本解：（1）（2）由電容器串聯(lián)18解：（1）（2）由電容器串聯(lián)18正確解應(yīng)為：法一：法二：由電容器并聯(lián)19正確解應(yīng)為：法一：法二：由電容器并聯(lián)19例4有兩個(gè)半徑分別為和的導(dǎo)體球放在真空中，兩球相距為

d。已知和，試求兩導(dǎo)體構(gòu)成的電容器的電容。解：因?yàn)?、，可認(rèn)為+Q和-Q均勻分布在球面上。建立坐標(biāo)系

Ox，在x處任取一點(diǎn)

P,該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向如圖，大小為20例4有兩個(gè)半徑分別為和的導(dǎo)體球