靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)(3)-在線瀏覽
2025-06-17 18:00本頁面
【正文】 使用 電容器的性能指標(biāo) ?耐壓，指電容器工作時(shí)所能承受的電壓值。 154 電容器 物理學(xué) 第五版 25 1 電容器的串聯(lián) q? q?1Uq? q?nU2U1C 2C nCUq?q?nqqqq ??????? 21??????????????????????nnCCCqUUUU1112121nCCCC111121???????總電容的倒數(shù)是各電容器電容的倒數(shù)之和 總電容 C比串聯(lián)的任一電容器的電容都小。 154 電容器 物理學(xué) 第五版 26 2 電容器的并聯(lián) AB1C 2C 3C nC1q?1q?2q?2q?3q?3q?nq?nq?......UnUUUU ??????? 21UCCCqqqq nn )...(... 2121 ????????)...()...( 2121 nn CCCUU CCCUqC ?????????其物理實(shí)質(zhì)相當(dāng)于增加了電容器的極板面積。聯(lián)接電源后 , A板電勢(shì) ?A = V， B板電勢(shì) ?B = 0。 154 電容器 物理學(xué) 第五版 33 Q?Q? Q?Q?O1R2R3R4R解 讓1R、4R上分別帶電荷 Q? 、 Q? ，因靜電感應(yīng)，2R、3R上將感應(yīng)產(chǎn)生電荷 Q? 、 Q? 。求半徑為 R1和 R4兩球面間的電容。 本題也可用電容器的串聯(lián)解，看成 R R2構(gòu)成的電容 C1與 R R4構(gòu)成的電容C2的串聯(lián)。 一 電容器的電能 155電容器能量 物理學(xué) 第五版 37 + + + + + + + + + 2. 帶電導(dǎo)體的靜電能 QdqdqWSS??? 212121 ??? ??3. 電容器的靜電能 電壓一定時(shí)，電容大的電容器儲(chǔ)藏的能量多 QUQWBABA21)(21)(2121??????????22e 21212 CUQUCQW ???+ + + + + + + + + E?U155電容器能量 物理學(xué) 第五版 38 二 靜電場(chǎng)的能量 能量密度 2e 21 CUW ?電場(chǎng)空間所存儲(chǔ)的能量 ?? ?? VV VεEVwW d21d 2ee電場(chǎng)能量密度 EDεEw 2121 2e ??2)(21 EddεS? SdεE 221?155電容器能量 物理學(xué) 第五版 39 例 1 如圖所示 ,球形電容器的內(nèi)、外半徑分別為 R1和 R2 ，所帶電荷為 ?Q．若在兩球殼間充以電容率為 ? 的電介質(zhì)，問此電容器貯存的電場(chǎng)能量為多少？ 2R1RQ Q 155電容器能量 物理學(xué) 第五版 40 解 2π41rQεE ?4222e π3221εrQεEw ??rεrQVwW dπ8dd 22ee ???? ?? 21RR 22eedπ8d rrεQWW)11(π8 212RRεQ ??2R1Rrrd Q Q 155電容器能量 物理學(xué) 第五版 41 )11(π8 212RRεQWe ?? CQW 22e ?1212π4RRRRεC??（球形電容器） 討 論 ??2R12e π8 εRQW ?（ 1） 計(jì)算電容的又一種方法 （ 2） （孤立導(dǎo)體球） 2R1Rrrd155電容器能量 物理學(xué) 第五版 42 例 2 帶電 Q的平板電容器板間距為 d，現(xiàn)用力緩慢地拉動(dòng)下極板，使板間距變?yōu)? 2d，求 （ 1） 電容器能量的變化； （ 2） 外力所作的功 。 初態(tài) 末態(tài) d +Q Q + + + + + + 2d +Q Q F + + + + + + 155電容器能量 物理學(xué) 第五版 43 dSC202 ??dSC01 ??SdQCQW02121 2121??? SdQW022221???SdQWWW0212 21?????解 :（ l）兩極板的間距為 d和 2d時(shí)，平行板電容器的電容分別為 當(dāng)極板上帶電 ?Q時(shí)所儲(chǔ)的電能分別為 兩極板的間距拉開到 2d后電容器中能量的增量為 155電容器能量 物理學(xué) 第五版 44 (2)按功能原理，外力所作的功 A等于電場(chǎng)能量增量 SdQ
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