《电容电容器》ppt课件

1、6-1 6-1 静电场中的导体静电场中的导体6-2 6-2 静电场中的电介质静电场中的电介质6-3 6-3 电位移电位移 有介质时的高斯定理有介质时的高斯定理6-4 6-4 电容电容 电容器电容器6-5 6-5 静电场的能量和能量密度静电场的能量和能量密度第六章第六章 静电场中的导体和电介质静电场中的导体和电介质 6-4 6-4 电容电容 电容器电容器孤立导体的电容孤立导体的电容电容器电容器三三 电容器的并联和串联电容器的并联和串联第六章第六章 静电场中的导体和电介质静电场中的导体和电介质一一 孤立导体的电容孤立导体的电容VQC 例如例如 孤立的导体球孤立的导体球RRQQVQ0044RQ 孤立

2、导体的电容孤立导体的电容VQC F107m,104 . 64E6ECR 地球地球单位单位: C/V1F1F10pF112F10F16物理意义物理意义: : 电势一定时电势一定时, ,所能包容电荷量多少的才干所能包容电荷量多少的才干. .二二 电容器电容器 1 1 电容器电容器: : 两个可以带有等值异号电荷的导体所两个可以带有等值异号电荷的导体所 组成的系统组成的系统. .AVBVQQdS 平行板电容器平行板电容器 圆柱形电容器圆柱形电容器ARBRlBRl 球形电容器球形电容器1R2R按外形：柱形、球形、平行板电容器按外形：柱形、球形、平行板电容器按型式：固定、可变、半可变电容器按型式：固定、

3、可变、半可变电容器按介质：空气、塑料、云母、陶瓷等按介质：空气、塑料、云母、陶瓷等 2 电容器的分类电容器的分类特点：非孤立导体，由两极板组成特点：非孤立导体，由两极板组成UQVVQCBA AVBVQQlEUABd 电容器的电容电容器的电容 电容器的电容为电容器一块极板所带电荷电容器的电容为电容器一块极板所带电荷Q与两极板电势差与两极板电势差 的比值的比值 .BAVV 电容的大小仅与导体的外形、相对位置、其间电容的大小仅与导体的外形、相对位置、其间的电介质有关，与所带电荷量无关的电介质有关，与所带电荷量无关. .留意留意00rrQES 2两带电平板间的电场强度两带电平板间的电场强度1设两导体板

4、分别带电设两导体板分别带电Q0rQdUEdS 3两带电平板间的电势差两带电平板间的电势差0rQSSCUdd 4平板电容器电容平板电容器电容例例1 平行平板电容器平行平板电容器dSr + + + +QQ-解解ARBRlBRl 平行板电平行板电容器电容容器电容,AABRRRd02rAlRCd 02lnBrARQClUR 00dln22BARBRrrARrQUrlR 3 0, ()2ABrERrRr 24电容电容+-1 1设两导体圆柱面单位长度上设两导体圆柱面单位长度上分别带电分别带电例例2 圆柱形电容器圆柱形电容器解解r 0rSd 1R2R例例3球形电容器的电容球形电容器的电容r204rQE)(2

5、1RrR 2120d4dRRlrrQlEU)11(4210RRQ设内外球带分别带电设内外球带分别带电Q解解 2R100112441RCRRR孤立导体球电容孤立导体球电容)11(4210RRQU122104RRRRUQC1R2Rr电容器电容的计算电容器电容的计算1 1设两极板分别带电设两极板分别带电Q Q； 步骤步骤2 2求两极板间的求两极板间的 E E； 4 4根据根据C=Q/U,C=Q/U,求求C.C.3 3求两极板间的电势差求两极板间的电势差U U； )(2200 xdxEEE011d()d2d Rd RRRUE xxxdxRdRRdlnln00单位长度的电容单位长度的电容RdUCln0解

6、解 设两导线的电荷线密度为设两导线的电荷线密度为 例例4 两半径为两半径为R的平行长直导线，中心间距为的平行长直导线，中心间距为d，且且dR, 求单位长度的电容求单位长度的电容.R2dExxdoxPEE三三 电容器的并联和串联电容器的并联和串联电容器的并联电容器的并联21CCC21QQQ21UUU电容器的并联电容器的并联: 增大电容增大电容2211UCUCCUCUQ 1C2CC2电容器的串联电容器的串联21UUU21QQQ21111CCC电容器的串联电容器的串联: 提高耐压才干提高耐压才干CQU 2211CQCQCQC1C2C例例13241324C1C1和和C2C2两空气电容器两空气电容器串联

7、以后接电源充电在电源保串联以后接电源充电在电源保持衔接的情况下，在持衔接的情况下，在C2C2中插入一中插入一电介质板，那么电介质板，那么 (A)C1(A)C1极板上电荷添加，极板上电荷添加，C2C2极板上电荷添加极板上电荷添加 (B)C1(B)C1极板上电荷减少，极板上电荷减少，C2C2极板上电荷添加极板上电荷添加 (C)C1(C)C1极板上电荷添加，极板上电荷添加，C2C2极板上电荷减少极板上电荷减少 (D)C1(D)C1极板上电荷减少，极板上电荷减少，C2C2极板上电荷减少极板上电荷减少 C1C221QQQ21111CCC2C C QCV Q 例例13281328C1C1和和C2C2两空气

8、电容器两空气电容器并联起来接上电源充电然后将并联起来接上电源充电然后将电源断开，再把一电介质板插入电源断开，再把一电介质板插入C1C1中，如下图中，如下图, , 那么那么 (A)C1(A)C1和和C2C2极板上电荷都不变极板上电荷都不变 (B)C1(B)C1极板上电荷增大，极板上电荷增大，C2C2极板上电荷不变极板上电荷不变 (C)C1(C)C1极板上电荷增大，极板上电荷增大，C2C2极板上电荷减少极板上电荷减少 (D)C1(D)C1极板上电荷减少，极板上电荷减少，C2C2极板上电荷增大极板上电荷增大 C1C212QQQ 1C QCV 12VVV 21CCCC V 2V 2Q 1Q 例例 如图

9、，一平行板电容器极板面积为如图，一平行板电容器极板面积为S S，中间，中间充有两层介质，其厚度和电容率分别充有两层介质，其厚度和电容率分别d1 d1 、1 1 和和d2 d2 、2 2，求该电容器的电容，求该电容器的电容. .d1d2210 0 1E 2E 011E 022E 解解2211ddEdElEUl12012()dd001 212211212QSSSCddUUdd 222111ddSCSC21111CCC2121CC CCCd1d221解解 此题也可看成两个电容器的串联此题也可看成两个电容器的串联122121ddS 例例 如图，一平行板电容器极板面积为如图，一平行板电容器极板面积为S，厚度为厚度为d1 ，中间一半体积