靜電場中的導(dǎo)體(2)-資料下載頁
2025-04-30 18:17本頁面
【正文】 越多。所以， 電容是反映電容 器儲存電荷本領(lǐng)大小的物理量。 注意： 它是僅僅由兩導(dǎo)體的形狀、尺寸以 及兩導(dǎo)體間電介質(zhì)的種類決定的物 理量。 （ 1） 電容與導(dǎo)體所帶電量無關(guān) ， 61 二、 電容的計算 (1) 平行板電容器 dSC r 0???(2) 柱形電容器 )/ln (2120RRLC r????(3) 球形電容器 122104RRRRC r?????三、 電容器的串聯(lián)和并聯(lián) ① 電容器的串聯(lián) 62 連接方式： 與電阻的串聯(lián)相似 計算公式： 與電阻的并聯(lián)相似 121 1 1 1nC C C C? ? ? ? ? ? ?12 nQ Q Q Q? ? ? ? ? ? ?12 nU U U U? ? ? ? ? ? ??電容器串聯(lián)時，總電容比參加串聯(lián)的任何一個電 容器的電容都小，但電容器組的耐壓能力比其中 任何一個電容器的都大。 … 1U 2U kUU63 ② 電容器的并聯(lián) 連接方式： 與電阻的并聯(lián)相似 計算公式： 與電阻的串聯(lián)相似 *并聯(lián)電容器組的總電容（等效電容） 等于各電容器的電容之和。 12 nC C C C? ? ? ? ? ? ?12 nQ Q Q Q? ? ? ? ? ? ?… 1C2CkCC12 nU U U U? ? ? ? ? ? ?64 ?電容器并聯(lián)時，總電容比參加并聯(lián)的任何 一個電容器的電容都大，但電容器組的耐 壓能力受其中耐壓能力最低的那個電容器 的限制。 65 例 3. 半徑都是 a 的兩根平行長直導(dǎo)線相距為 d (da), 求單位長度的電容。 解：設(shè)導(dǎo)線表面單位長度帶電 + ?, –? )(22 xdxE oo ??? ???????? ? ada E d xU ada ad oo lnln ?????? ???單位長度的電容： )l n ()l n (1 00 adadUQC ?????? ????d 兩線間任意 P點的場強： x . P ????E?o x 66 例 4 兩個電容器， C1=8?F, C2=2?F ， 分別 把它們充電到 1000V，然后將它們反接 ,此 時兩極板間的電勢差（電壓）等于多少？ 解： 11Q C V?22Q C V?反接 12Q Q Q?? 1C2CCQ＋ ＋ － － 12C C C??67 作業(yè)： P150 P151 P153 68 當(dāng)電容器的電容值改變時（改變間 距、介質(zhì)種類、面積等等），從左 往右 六、電場的能量 電容器的能量公式（電容器的儲能公式 ） 212QWC?212 CU?12 QU?注意： 第一式 用于電容器上 電量不變。 21()2 QC（充電后切斷電源，再改變電容值） 69 第二式 用于電容器上 電壓不變。 21()2 CU（充電后還保持與電源相連，再改變電容值） 例 （ 1647）一平板電容器充電后保持與電 源連接，若改變兩極板間的距離，則下 述物理量中哪個保持不變？ （ A）電容器的電容量 （ B）兩極板間的場強 （ C）電容器儲存的能量（ D）兩極板間的電勢差 D 答案： 70 例 4（ 1218）一平板電容器充電后與電源斷 開，當(dāng)用絕緣手柄將電容器兩極板間的 距離拉大，則兩極板間的電勢差 、 電場強度的大小 、電場能量 將發(fā) 生如下變化： （ A） 減小， 減小， 減小 （ B） 增大， 增大， 增大 （ C） 增大， 不變， 增大 12UE W12U E W（ D） 減小， 不變， 不變 12U E W12U E W12U E W 答案： C 71 平行板電容器能量： 22 2 21 1 1 1 12 2 2 2 2QW C U Q U E Sd E VC ??? ? ? ? ?電場能量密度： 212ewE?? 12DE?電場中單位體積內(nèi)具有的電場能量 72 ③ 半徑 、厚度 的柱殼中的電場能量 電場能量 ① 體積元 中電場能量 dV② 半徑 、厚度 的球殼中的電場能量 r?dr?r?dr?dW ew d V?dW2ew rd r??dW24ew r d r??21 22 E rd r???221 42E r d r???73 W④ 電場總能量 eV w d V? ???212VE d V?? ???*球狀場源帶電體 24d V r d r??*柱狀場源帶電體 2d V r d r??注意： （ 1）積分式中的 V不是指帶電體的 體積，而是指電場所占據(jù)空間 的體積。因此， 積分是在電場 所占據(jù)的整個空間內(nèi)進行。 74 （ 2）一般情況下，不同的區(qū)域會有不同的場 強分布，不同的介電常數(shù)，所以， 注意 積分要分段進行。 例 5 一球形電容器，內(nèi)外球的半徑分別為 R R2 ，兩球間充滿相對介電常數(shù)為 的電 介質(zhì)，求此電容器帶有電量 Q時所儲存的 電能。 r?作業(yè)： P153
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