[物理]-电容器和介电质习题答案.ppt

  1. 1、本文档共50页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
[物理]-电容器和介电质习题答案

§6.3 电容和电容器 6-3-2 电容器 6-2-3 电容器的联接 6-4-2 电容器的能量 §6.2 静电场中的电介质 6.2.3 有介质时的高斯定理 §6.4 静电场的能量 6-4-2 电容器的能量 例1. 自由电荷面密度为?o的平行板电容器,充满相对介电常数为?r的电介质,其电容量为多少?极化电荷面密度为多少? 解:(1)求其电容量 由介质中的高斯定理 D (2)求极化电荷面密度 例2.一平行板电容器充以两种不同的介质,每种介质各占一半体积。求其电容量。 解: 例3. 三平行金属板A、B 、C面积均为200cm2,A、B 间相距4.0mm, A、C 间相距2.0mm,B 和C 两板都接地。如果使A板带正电3.0×10-7C , 求:B 、C 板上感应电荷; 2mm 4mm B A C 解:设A板带电为q =q1+q2 =3.0×10-7c ,B、C两板的感应电荷分别为- q1及- q2 。 UA = UB UA UC = EAB dAB EAC dAC S e 0 = EAB q1 S e 0 = EAC q2 q1 = q2 EAB EAC = dAC dAB = 1 2 q1= 1.0×10-7(C) q2= 2.0×10-7(C) qB= -q1= -1.0×10-7(C) qC= -q2= -2.0×10-7(C) -q1 q1 -q2 q2 2mm 4mm B A C d1 d2 例4.一平行板电容器,中间有两层厚度分别为d1和d2的电介质,它们的相对介电常数分别为?r1和?r2,极板面积为S。求电容。 解: 例5. 球形电容器由半径为R1的导体球和内半径为R3的导体球壳构成,其间有两层均匀电介质,分界面的半径为R2,相对介电常数分别为?r1和?r2 。求:电容。 R1 R2 R3 ?r1 ?r2 解: 介质1 介质2 R1 R2 R3 ?r1 ?r2 介质1 介质2 6-4-1 点电荷系的电能 a b 外力的功: 静电能: 两个点电荷的相互作用能: 或 点电荷系统的相互作用能: 式中Vi 表示除第 i 个点电荷以外的所有其它点电荷的电场在所 qi 在处的总电势。 连续分布带电体的电能: * * 6-3-1 孤立导体的电容 导体具有储存电荷的本领 电容:孤立导体所带电量q与其电势V 的比值。 法拉(F= C·V-1 ) 尖端放电: 例: 孤立导体球 孤立导体球的电容为: 电势: 孤立导体的电容仅取决于导体的几何形状和大小,与导体是否带电无关。 地球的电容: R 电容器: 一种储存电能的元件。由电介质隔开的两块任意形状导体组合而成。两导体称为电容器的极板。 电容器的符号: 电容器电容:极板电量q与极板间电势差VAB之比值。 电容器的计算 1、平板电容器 d + + + + + - - - - - B A -q +q E S 电容: :相对介电常数(电容率) 2. 球形电容器 RA RB 当 (孤立导体球的电容) 当 RA RB 3. 圆柱形电容器 由介质高斯定理计算得: l r 圆柱形电容器电容: 设极板间距为d, RB = RA +d 当d RA时 ( ) RA RB 计算电容器电容的步骤: 1、计算极板间的场强E 2、计算极板间的电势差 3、由电容器电容定义计算C 1.电容器的串联 C1 C2 Cn VAB 设各电容带电量为q 串联电容器的等效电容的倒数等于各电容的倒数之和。 结论: … 等效电容: 2. 电容器的并联 C1 C2 C3 VAB 总电量 : 等效电容: 并联电容器的等效电容等于个电容器电容之和。 结论: … 例1. 自由电荷面密度为?o的平行板电容器,充满相对介电常数为?r的电介质,其电容量为多少?极化电荷面密度为多少? 解:(1)求其电容量 由介质中的高斯定理 D (2)求极化电荷面密度 例2.一平行板电容器充以两种不同的介质,每种介质各占一半体积。求其电容量。 解: -q +q VAB + + dq 因为 所以 分子中的正负电荷束缚的很紧,介质内部几乎没有自由电荷。 电介质的特点: 电介质: 电阻率很大,导电能力很差的物质,即绝缘体。 (常温下电阻率大于107欧·米) H4C 9-2-1 电介质的极化 两大类电介质分子结构: 分子的正、负电荷中心在无外场时重合。不存在固有分子电偶极矩。 1. 无极分子: = H2O 分子的正、负电荷中心在无外场时不重合,分子存在固有电偶极矩。 2. 有极分子: = 电偶极子 1、无极分子的位移极化 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± E 在外电场的作用下,介质表面产生的电荷称为极化电荷或称束缚电荷。此现

文档评论(0)

qiwqpu54 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档