高二物理競賽課件：電容器的電容

1第七章靜止電荷的電場§7-7電容器的電容2靜電場中的導(dǎo)體小結(jié)導(dǎo)體的靜電平衡：均勻?qū)w體內(nèi)場強(qiáng)Ei處處為0。導(dǎo)體是個(gè)等勢體，導(dǎo)體表面是個(gè)等勢面。導(dǎo)體以外靠近其表面地方的場強(qiáng)處處與表面垂直。導(dǎo)體內(nèi)部無電荷。導(dǎo)體表面之外附近的場強(qiáng)E與該處面電荷密度的關(guān)系：導(dǎo)體殼(腔內(nèi)無帶電體)：導(dǎo)體殼的內(nèi)表面上處處沒有電荷，電荷只能分布在外表面.空腔內(nèi)沒有電場，即空腔內(nèi)的電勢U處處相等。導(dǎo)體殼(腔內(nèi)有帶電體)：導(dǎo)體殼的內(nèi)表面所帶電荷與腔內(nèi)電荷的代數(shù)和為0。靜電屏蔽3第七章靜止電荷的電場7.1物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)庫侖定律7.2靜電場電場強(qiáng)度7.3靜電場的高斯定理7.4靜電場的環(huán)路定理電勢7.5電場強(qiáng)度與電勢梯度的關(guān)系7.6靜電場中的導(dǎo)體7.7電容器的電容7.8靜電場中的電介質(zhì)7.9有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理電位移7.10靜電場的能量孤立導(dǎo)體的電容電容器的電容電容器的串聯(lián)和并聯(lián)電容器利用二個(gè)導(dǎo)體之間的電場來儲(chǔ)存能量，兩導(dǎo)體所帶的電荷大小相等，但符號(hào)相反。4①孤立導(dǎo)體的電容孤立導(dǎo)體：導(dǎo)體的附近沒有其它導(dǎo)體和帶電體。孤立導(dǎo)體的電容：使導(dǎo)體每升高單位電勢所需的電量。[法拉]

思考題一導(dǎo)體球上不帶電，其電容是否為0？電容與帶不帶電沒有關(guān)系。

兩個(gè)半徑相同的金屬球，一個(gè)空心，一個(gè)實(shí)心，電容？電容相同。56②非孤立導(dǎo)體的電容如果在一個(gè)導(dǎo)體A附近有其它導(dǎo)體，則該導(dǎo)體的電勢VA不僅與它自己所帶電量qA有關(guān)，還取決于其它導(dǎo)體的位置和形狀。（Why?-How?）CA靜電屏蔽可消除其它導(dǎo)體的影響。電容器：由導(dǎo)體殼B和其腔內(nèi)導(dǎo)體A組成的導(dǎo)體系。

qA-qABAB也可不接地7③平行板電容器

+++++-----AB討論：加大電容器電容量的途徑。思考題

89④同心球形電容器B

+q-qAr10⑤同軸柱形電容器將園柱體看成無限長的，忽略邊緣效應(yīng)，由高斯定理得兩導(dǎo)體間的電場強(qiáng)度：為每個(gè)電極在單位長度內(nèi)電荷的絕對(duì)值。AB

電容器11積層陶瓷電容圓板形陶瓷電容積層形聚酯電容管形陶瓷電容聚苯乙烯電容（軸向、圓板形）金屬化膜聚酯電容電解電容電容器常用在配合電池使用的電子設(shè)備中，在更換電池時(shí)提供電力，避免儲(chǔ)存的資料因沒有電力而消失。在電容充電后關(guān)閉電源，電容內(nèi)的電荷仍可能儲(chǔ)存很長的一段時(shí)間。此電荷足以產(chǎn)生電擊，或是破壞相連結(jié)的儀器。一個(gè)由1.5VAA干電池充電，但其電容可能會(huì)充電到300V電容器12可變電容器紙介質(zhì)電容器13電容器的并聯(lián)、串聯(lián)電容器的指標(biāo)1：電容量電容器的指標(biāo)2：耐壓能力并聯(lián)：電壓相同，電量分配與電容成正比串聯(lián)：電量相同，電壓分配與電容成反比......ABC1C2Cnq-qq-qq-qU1U2Un將三個(gè)電容器先并聯(lián)，再將三組并聯(lián)電容器再串聯(lián)，形成一個(gè)3x3的電容器矩陣，總電容和單個(gè)電容器相同，但可以承受三倍的電壓。14KV0+q0-q0C1C2C3例題7-25三個(gè)電容器按圖連接，其電容分別為C1

、C2和C3。當(dāng)電鍵K打開時(shí)，C1將充電到U0，然后斷開電源，并閉合電鍵K。

求:各電容器上的電勢差。解:K閉合前，C1極板上所帶電荷量為q0=C1U0，

C2和C3極板上的電荷量為0。K閉合后，C1放電，并對(duì)C2

、C3充電，

整個(gè)電路可看作為C2、C3串聯(lián)再與C1并聯(lián)。

設(shè)：穩(wěn)定時(shí)，C1極板上的電荷量為q1，

C2和C3極板上的電荷量為q2。15補(bǔ)充例題求：相距為d的兩平行輸電線的單位長度的“分布電容”。設(shè)每條輸電線的半徑為a(a<<d)。解:設(shè)兩輸電線的線電荷密度分別為λ、-λ

。因a<<d，可認(rèn)為電荷在每條導(dǎo)線上都均勻分布.因輸電線都很長，看作兩平行的無限長直導(dǎo)線.