《大学物理》5电容器.pptVIP

Your company slogan 静电场中的导体和电介质 （电容） 第六章 内容概述 1.孤立导体电容和电容器的电容 2.电容器的串联与并联 3.静电场的能量 带电体 点电荷 点电荷系 电容器 静电场 一 电容和电容器（Capacitance Capacitor） 电容器—— 一种非常有用的电路元件 调谐检波（收音机的调谐）； 信号处理（话筒）； 提供脉冲能量（激光器、照相机闪光灯的开关）； 整流（将交流电转化为直流电）； Different types of capacitors: From left: multilayer ceramic, ceramic disc, multilayer polyester film, tubular ceramic, polystyrene, metalized polyester film, aluminum electrolytic. Major scale divisions are in centimetres. 一 电容和电容器（Capacitance Capacitor） 计算机主板中电容器 一 电容和电容器（Capacitance Capacitor） 1.孤立导体的电容 （ Capacitance of an Isolated Conductor ） 达到静电平衡时，电荷在导体表面的分布情况由导体的 孤立导体电容的大小反映了该导体在给定电势的条件 （法拉） 根据叠加原理，当孤立导体的电量增加若干倍时，导体的 几何形状唯一确定。 电势也增加若干倍，即孤立导体的电势与其电量成正比； 下存储电荷能力的大小。 一 电容和电容器（Capacitance Capacitor） 1.孤立导体的电容 例如：孤立导体球的电容 若孤立导体球 ，则 ； 孤立导体的电容只取决于其几何形状！ 可见法拉是非常大的单位。 而地球的半径只有 一 电容和电容器（Capacitance Capacitor） 2.电容器的电容 （ Capacitance of Capacitors） 若某带电体周围存在其他导体，由于静电感应，会使所有导体的带电情况发生改变，从而改变所考察导体的电势。 对于两个导体组成的的系统，当其中一个导体带电荷为 ，另一个带电为 时，这两个导体间的电势差与电量成正比。 这种导体组叫作电容器。 电极 若该导体组附件存在其他导体或带电体，则上述关系将被破坏。采用静电屏蔽可确保上述关系不受影响。 3. 几种常见电容的计算 （1）平板电容器（Parallel-Plate Capacitor） + + + +++ - - - - - - ①设两极板分别带电 ； ②求极板间的电场 ； ③求极板间的电势差 ； ④求电容 . 计算步骤 若中间充满均匀且各向同性的电介质，则电容 为 。 （2）圆柱形电容器（Cylindrical Capacitor） 3. 几种常见电容的计算 电容器的电容取决于其 几何形状， 极板的相对距离和 填充的材料， 与是否带电无关！ （3）球形电容器（ Spherical Capacitor） 3. 几种常见电容的计算 R A R B A B 电容器的电容取决于其 几何形状， 极板的相对距离和 填充的材料， 与是否带电无关！ 4.电容器的连接（Combination of Capacitors） （1）电容器的串联（Capacitors in Series） U AB ＋ C 1 C 2 C 3 C n 各电容器极板上电量的绝对值相等； 总电压为各电容器极板间电压之和； 总电容小于各电容器电容。 一般很少使用。因为一旦一只电容器被击穿， 4.电容器的连接（Combination of Capacitors） 其余电容器相继被击穿。 （2）电容器的并联 （Parallel combination of capacitors） 各电容器两极板间的电压相等； ＋ C 1 C 2 C 3 C n U AB 总电量为各电容器电量之和； 总电容为各电容器电容之和。 4.电容器的连接（Combination of Capacitors） + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - 例1 一平行平板电容器充满两层厚度各为 和 的电介质，它们的相对电容率分别为 和 ,极板面积为 . 求:（1）电容器的电容； （2）当极板上的自由电荷面密度的值为 时，两介质分界面上的极化电荷面密度. - - - - - - +