高二物理竞赛课件：电容器的电容.pptx

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1、1,第七章 静止电荷的电场,7-7 电容器的电容,2,静电场中的导体 小结,导体的静电平衡：均匀导体体内场强Ei处处为0。导体是个等势体，导体表面是个等势面。导体以外靠近其表面地方的场强处处与表面垂直。导体内部无电荷。导体表面之外附近的场强E与该处面电荷密度的关系：导体壳 (腔内无带电体)：导体壳的内表面上处处没有电荷，电荷只能分布在外表面.空腔内没有电场，即空腔内的电势U处处相等。导体壳 (腔内有带电体)：导体壳的内表面所带电荷与腔内电荷的代数和为0。,静电屏蔽,3,第七章 静止电荷的电场,7.1 物质的电结构 库仑定律7.2 静电场 电场强度7.3 静电场的高斯定理7.4 静电场的环路定理

2、 电势7.5 电场强度与电势梯度的关系7.6 静电场中的导体7.7 电容器的电容7.8 静电场中的电介质7.9 有电介质时的高斯定理 电位移7.10 静电场的能量,孤立导体的电容 电容器的电容 电容器的串联和并联,电容器利用二个导体之间的电场来储存能量，两导体所带的电荷大小相等，但符号相反。,4, 孤立导体的电容,孤立导体：导体的附近没有其它导体和带电体。孤立导体的电容：使导体每升高单位电势所需的电量。法拉,注意：是一个与、无关的常量； 与导体的尺寸和形状有关。,例题：求半径为的孤立导体球的电容。,思考题,一导体球上不带电，其电容是否为0？电容与带不带电没有关系。两个半径相同的金属球，一个空心

3、，一个实心，电容？电容相同。,5,6, 非孤立导体的电容,如果在一个导体A附近有其它导体，则该导体的电势VA不仅与它自己所带电量qA有关，还取决于其它导体的位置和形状。（Why? - How?）,C,A,B也可不接地,7, 平行板电容器,实际中对电容器屏蔽性要求并不高。平行板产生的电场线集中在两表面之间狭窄的空间里，外界对电荷与电势差之比的影响可忽略。平行板电容器电容公式：,讨论：加大电容器电容量的途径。,思考题,一平板电容，充电后切断电源，增大两板间距。？ ？电荷密度不变，=/ 不变。=，电势差增大。=/,电容减少。一平板电容，接通电源，增大两板间距。？?=/,与带电与否无关，电容减少。电荷

4、 =,减少。电场强度 =/，减少。,8,9, 同心球形电容器,B,设、分别带电荷、。,设、之间的电场强度：,+q,-q,A,r,10, 同轴柱形电容器,将园柱体看成无限长的，忽略边缘效应，由高斯定理得两导体间的电场强度：,为每个电极在单位长度内电荷的绝对值。,A,B,电容器,11,积层陶瓷电容,圆板形陶瓷电容,积层形聚酯电容,管形陶瓷电容,聚苯乙烯电容（轴向、圆板形）,金属化膜聚酯电容,电解电容,电容器常用在配合电池使用的电子设备中，在更换电池时提供电力，避免储存的资料因没有电力而消失。在电容充电后关闭电源，电容内的电荷仍可能储存很长的一段时间。此电荷足以产生电击，或是破坏相连结的仪器。一个由

5、1.5V AA 干电池充电，但其电容可能会充电到300V,电容器,12,可变电容器,纸介质电容器,13,电容器的并联、串联,电容器的指标1：电容量,电容器的指标2：耐压能力,并联：电压相同，电量分配与电容成正比,将三个电容器先并联，再将三组并联电容器再串联，形成一个3x3的电容器矩阵，总电容和单个电容器相同，但可以承受三倍的电压。,14,例题 7-25,三个电容器按图连接，其电容分别为C1 、C2和C3。当电键K打开时， C1将充电到U0，然后断开电源，并闭合电键K。求: 各电容器上的电势差。,解:K闭合前，C1极板上所带电荷量为q0 =C1U0， C2和C3极板上的电荷量为0。K闭合后，C1放电，并对C2 、 C3充电，整个电路可看作为C2、 C3串联再与C1并联。设：稳定时， C1极板上的电荷量为q1， C2和C3极板上的电荷量为q2 。,15,补充例题,求：相距为d的两平行输电线的单位长度的“分布电容”。 设每条输电线的半径为a (ad)。,*例7-26 电容器放电过程,解：,因,极板上的电荷量在减少,