电容器和静电能.ppt

第一页，共二十九页，2022年，8月28日 电容器的电容 (1) 平板电容器的电容 两极板间均匀电场的场强 （两极板间为真空） 两极板间填充电介质： 单位：法拉F 第二页，共二十九页，2022年，8月28日 平行板电容器充电后仍与电源连接，然后将其板间充满相对电容率为 的均匀电介质，则极板上的电荷量为原来几倍，电场为原来几倍？ #1b0505004c 电量为原来的?r倍 电量为原来的 倍 电量不变 电场为原来的?r 倍 电场为原来的 倍 电场不变 第三页，共二十九页，2022年，8月28日 平行板电容器充电后断开电源，然后将其板间充满相对电容率为 的均匀电介质，则极板上的电荷量为原来几倍，电场为原来几倍？ #1b0505004d 电量为原来的?r倍 电量为原来的 倍 电量不变 电场为原来的?r 倍 电场为原来的 倍 电场不变 第四页，共二十九页，2022年，8月28日 (2)柱形电容器的电容 真空： 电介质： RA RB 第五页，共二十九页，2022年，8月28日 (3)球形电容器的电容 真空： 电介质： 第六页，共二十九页，2022年，8月28日 电容器的串并联 （1）串联: （2）并联: 几个电容器的电压相同 几个电容器的电量相同 规律与电阻并联规律相同 规律与电阻串联规律相同 电容器的主要性能指标 电容值 耐压值 电容器的两极间的电压超高,则电介质会因为不能承受强电场而被击穿导电,电容器成为导体. 第七页，共二十九页，2022年，8月28日 平板电容器两带等量异号电,+σ0,-σ0插入两块均匀电介质ε1 , ε2 。若 ?1 ?2 很难计算电容 以上都不对 #1a0505005a 则该电容器的电容可表达为： 第八页，共二十九页，2022年，8月28日 平板电容器两带等量异号电,+σ0,-σ0插入半块均匀电介质ε， #1a0505005b 很难计算电容 以上都不对 则该电容器的电容可表达为： 第九页，共二十九页，2022年，8月28日 #1a0505005c 以上都不对 三个同样的金属板A，B，C平行放置，面积都S，A和B相距4 cm，A和C相距2.0 cm，B和C都接地，如图所示，则该系统的电容。 第十页，共二十九页，2022年，8月28日 电容器充放电的过程是能量从电源到使用电器（如灯炮）上消耗的过程. + - 充电 放电 -dq 电容器放电过程中,电量-dq （-dq>o)在电场力的作用下， 从正极板到负极板，这微小过程中电场力作功为： 9.5.4 电容器的能量 第十一页，共二十九页，2022年，8月28日 电荷是能量的携带者。 两种观点： 电场是能量的携带者。 这在静电场中难以有令人信服的理由,在电磁波的传播中,如通讯工程中能充分说明场才是能量的携带者. 储存在电容器中的静电能量为: 当电容器从q=Q开始放电到q=0时，电场力作功为： 电场是能量的携带者 第十二页，共二十九页，2022年，8月28日 以平板电容器为例： 电场能量的体密度： ——是普适的 总电场能: 第十三页，共二十九页，2022年，8月28日 平行板电容器充电后与电源断开，然后将其板间充满相对电容率为 的均匀电介质，则极板电荷，电容C、电压U电场能量W与充电介质前相比较，其变化情况为 A. Q↓、 C↓、U↑、W↑ B. Q不变、 C↑、U↓、W↓ C. Q ↑ 、 C↑、U↑、W↑ D. Q不变、 C↓、U↓、W↓ E.以上都不对 #1a0505004a 第十四页，共二十九页，2022年，8月28日 平行板电容器充电后仍与电源连接，然后将其板间充满相对电容率为 的均匀电介质，则电容C、电压U电场能量W与充电介质前相比较，其变化情况为 #1a0505004b A. U↓、 C↓、Q ↓ 、W↑ B. U不变、 C ↓ 、Q↓、W↓ C. U↑ 、 C↑、Q↑、W↑ D. U不变、 C ↑ 、Q ↑ 、W ↑ E.以上都不对 第十五页，共二十九页，2022年，8月28日 真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它的半径和所带的电量都相等，则它们的静电能之间的关系是： A. 球体的静电能等于球面的静电能 B. 球体的静电能大于球面的静电能 C. 球体的静电能小于球面的静电能 D. 无法比较 #1a0504014a 第十六页，共二十九页，2022年，8月28日 例 计算均匀带电导体球面的静电能， 已知球面半径为R，总带电量为Q，球外为真空 解一： 均匀带电导体球面的静电能， 储存在球面上电荷激发电场中，也就是电场能 第十七页，共二十九页，2022年，8月28日 解二： 均匀带电球面场强分布 场强分布具有球对称性 第十八页，共二十九页，2022年，8月2