靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)(4)(參考版)
2025-05-03 18:00本頁(yè)面
【正文】 第五章 作業(yè) 。 167。 167。 電容器的能量 電容器儲(chǔ)能 a b 充電 放電 以平板電容器為例 A B dq ( q )d A d u? ? ?00qA d A d qC? ? ???212QC?221 1 12 2 2QW C U Q UC? ? ?+ + + q dqC?? q q u電場(chǎng)能量 能量密度 21Q2CW ?能量密度 212eWwESd ???212evvW w d V E d V?????20012ewE??真空中 介質(zhì)中 2012erwE???0eeww?說(shuō)明介質(zhì)極化過(guò)程中也吸收儲(chǔ)存了能量。耐壓指兩板所能承受的最大電勢(shì)差，如外加電勢(shì)差超過(guò)規(guī)定的耐壓值，則板間場(chǎng)強(qiáng)增大，電介質(zhì)被擊穿，變?yōu)閷?dǎo)體，電容器被破壞。 E dr?????1R2Rr??39。??r?2) 圓柱形電容器 rEr???l02???? ??? ??UrrRRrd221 0?? ??? lUqC ?120ln2 RRLr???ll?120ln2RRLr???? 120ln2 RRr???l?與所帶電荷量無(wú)關(guān)，只與導(dǎo)體本身的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)。是反映電容器貯存電荷本領(lǐng)大小的物理量。 Uq?1)平板電容器 常見(jiàn)電容器的電容 ??0 rE ?????? ??? ??Udr???0?UqC ?rdS????0/?dSr?? 0?電容與極板面積成正比，與間距成反比。 電容器和它的電容 計(jì)算電容的一般方法： ?? ????qCq： 其中一個(gè)極板電量絕對(duì)值 φ+ φ ： 兩板的電勢(shì)差 定義電容器的電容： 最后代入定義式計(jì)算出電容。 工作時(shí)電容器的兩極板總等有量異號(hào)電荷。 用 ?????+ + + + + + + + + + 1?1??2?2??1D 1E 2D 2E● P S?取封閉高斯面如圖： ls+ 1D d S??1DS??+ + + + ????? + + + + + + + + + + 1?1??2?2??2D 2E11 ??D 所以 rDE?? 011 ?右半部的電場(chǎng)： 022 ?DE ?22 ??D由于靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體是等勢(shì)體， 左、右兩板間的電勢(shì)差是相等的 即 dEdE 21 ? 將 E1和 E2的值代入得： r??? 12 ?21 EE ?● P r???01?02??同理 金屬板上的總電量保持不變， S0??聯(lián)立求解得： 01 12 ????rr?? 0212 ???r??012 Er???012 Ur???所以： 01)1(2 ???rr???21S?22S??21 EE ?02???)1(200r?????EdU ? dEr012???10 )1( E?? r??139。 同時(shí)，由于電介質(zhì)的影響，金屬板上的電荷也將
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