2.2电容和电容器讲解.ppt

北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 * 一 孤立导体的电容 单位： 孤立导体带电荷Q与其电势V的比值 2-2 电容和电容器 习题：2.2-3, 2.2-4 2.2-8, 2.2-12 2.2-33,2.2-34 * 例 球形孤立导体的电容 地球 * 二 电容器 按形状：柱型、球型、平行板电容器 按型式：固定、可变、半可变电容器 按介质：空气、塑料、云母、陶瓷等 特点：非孤立导体，由两极板组成 1 电容器分类 * 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. 2 电容器电容 电容器主要特点： 两极带有等量异号电荷时，电场集中在极板中间的空间。 极板间距相对于极板的线度小很多，外电场对于内电场的影响可忽略不计。 B - - - - - - - - - - - - + + + +++ - - - - - - * 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 * 例1 平行平板电容器 解 + + + + + + - - - - - - * 例2 圆柱形电容器 设两圆柱面单位长度上分别带电?? ++++ ---- 解 * 平行板电容器电容 ++++ ---- * 例3　球形电容器的电容 设内外球带分别带电?Q ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 解 * 孤立导体球电容 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ * 设两金属线的电荷线密度为 例4 两半径为R的平行长直导线，中心间距为d，且d??R, 求单位长度的电容. 解 * 任何导体间均存在电容，如导线之间、人体与仪器之间——分布电容,一般分布电容很小，可以忽略 尽管电容器与q、U无关，但实际上，电容器对加在两极上的电压仍有限制，因为过高电压下，电容器两极间的介质有可能被击穿。 电容器指标：电容值；耐压 电容器的简单讨论 * 三 电容器的并联和串联 1 电容器的并联 2 电容器的串联 ＋ ＋ * 四　 电容器的电能 + + + + + + + + + - - - - - - - - - + * 例5 圆柱形空气电容器中，空气的击穿场强是Eb=3?106 V·m-1 ，设导体圆筒的外半径R2= 10-2 m . 在空气不被击穿的情况下，长圆柱导体的半径R1 取多大值可使电容器存储能量最多？ + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ ++++ --- - * 解 + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ ++++ --- - * 单位长度的电场能量 + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ ++++ --- - * + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ ++++ --- - Eb=3?106 V·m-1 ，R2= 10-2 m 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写 北京大学物理学院王稼军编写