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根据上述，孤立导体可以携带电荷，但若把孤立导体作为装载电荷的器具，则就必须与其他导体或带电体打交道，因而丧失了“孤立”的条件。 这时该导体的电势就不仅与它所带电荷和自身的几何因素有关，而且与其他导体和带电体所带电荷、几何形状及相对位置有关。我们把这种由两个导体组成的导体体系称为电容器，电容器的电容定义为 : 组成电容器的两个导体中，带正电的导体称为电容器的正极板，带负电的导体称为电容器的负极板。 电容器在交流电路和无线电电路中有极其广泛的应用。由于用途和要求的不同，电容器种类繁多。按其中所充电介质来分，有空气电容器、云母电容器、纸质电容器、油浸纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器和电解质电容器等；按电容量是否可改变来分，有可变电容器、半可变电容器(微调电容器)和固定电容器等。 在电路中使用电容器时必须注意两个指标，一个是它的电容的大小，另一个是它所能承受的电压的高低。电容不足或过大当然不符合电路的要求。若电路加在电容器两极板上的电势差超过了它所能承受的量值，电容器极板间所填充的电介质就要被击穿，电容器就损坏了。因此，当单个电容器不能同时满足这两个要求时，可将多个电容器串联或并联起来使用。 当电容器串联时，总电容降低了，但加在每个电容器上的电势差也降低了；当电容器并联时，总电容增加了，而加在每个电容器上的电势差都等于电路在接点处的电势差。所以，在每个电容器的电容都过大、而所能承受的电压却偏低的情况下，可以采用串联的方法，使组合后的电容达到电路的要求。在每个电容器的电容都不足、而所能承受的电压都比较高的情况下，可以采用并联的方法，使组合后的电容达到电路的要求。 C1 和 C2 两空气电容器并联起来接上电源充电.然后将电源断开，再把一电介质插入 C1 中，则 C1 和 C2 极板上电量都不变 C1极板上电量增大，C2极板上的电量不变 C1极板上电量增大，C2极板上的电量减少 C1极板上的电量减少,C2极板上电量增大. 两个薄金属球壳半径分别为r1和r2, 内球壳表面均匀带电，电量为q,外球壳也均匀带电，带电量为-q,球壳之间充满相对介电常数为 的电介质，大球壳以内、以外空间可以认为是真空。求：(1)场强分布；(2) 两极间电势差；(3) 电容C 6-4 电容 电容器 物理学 第五版 第六章 静电场中的导体和电介质 一 孤立导体的电容 单位 理论和实验都表明，不同大小和形状的孤立导体若带上等量的电荷，其电势各不相同，并且随着电量的增加，各导体的电势将按各自的一定比例上升。这与不同大小和形状的容器盛水的情形十分相似。为描述这种性质，引入孤立导体的电容这个物理量，并定义为: 孤立导体的电容C是只决定于导体自身的几何因素、而与所带电荷和电势无关的常量，它反映了孤立导体储存电荷和电能的能力。 例 球形孤立导体的电容 地球 可见，这个孤立导体球的电容只与导体自身的大小和形状有关。这一结论也适用于其他形状的孤立导体，即孤立导体的电容只决定于导体自身的大小和形状。 二 电容器 电容器电容 电容的大小仅与导体的形状、相对位置、其间的电介质有关. 与所带电荷量无关. 有了电容器电容的概念之后，我们可以把孤立导体的电容理解为它与无限远处的导体组成的电容器的电容。 3 电容器电容的计算 （1）设两极板分别带电?Q （3）求两极板间的电势差U 步骤 （4）由C=Q/U求C （2）求两极板间的电场强度 1 平板电容器 + + + +++ - - - - - - （2）两带电平板间的电场强度 （1）设两导体板分别带电 （3）两带电平板间的电势差 （4）平板电容器电容 可见，平行板电容器的电容与极板的面积s成正比，与两极板之间的距离d成反比。 例1 平行平板电容器的极板是边长为 的正方 形，两板之间的距离 .如两极板的电势差 为 ，要使极板上储存 的电荷,边长 应取多大才行. 解 平行板电容器电容 2 圆柱形电容器 （3） （2） （4）电容 ++++ ---- （1）设两导体圆柱面单位长度上 分别带电 例２　球形电容器的电容 　　球形电容器是由半径分别为　 和　 的两同心金属球壳所组成． 解　设内球带正电（　　），外球带负电（　　）． ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 孤立导体球电容 * 单位长度的电容 解 设两金属线的电荷线密度为 例3 两半径为 的平行长直导线中心间距为 ，且 , 求单位长度的电容 . 三 　电容器的连接 电容器的串联和并联 １　电容器的并联 ２　电容器的串联 ＋ ＋ 并联电容器的等郊电容较电容器组中任何一个电容器的电容都要大,但各电容器上的电压却是相等到的 串联电容器的等