关于电容器若干基本问题讨论

1、专题讲座专题讲座:关于电容器若干问题的讨论关于电容器若干问题的讨论1 1、如果在空气平行板电容器的两极板间平行插入一块与极板面积相同的金属板，则由于、如果在空气平行板电容器的两极板间平行插入一块与极板面积相同的金属板，则由于金属板的插入及其相对极板所放位置的不同，对电容器电容的影响为：金属板的插入及其相对极板所放位置的不同，对电容器电容的影响为： A）使电容减小，但与金属板相对极板的位置无关。）使电容减小，但与金属板相对极板的位置无关。 B）使电容减小，且与金属板相对极板的位置有关。）使电容减小，且与金属板相对极板的位置有关。 C）使电容增大，但与金属板相对极板的位置无关。）使电容增大，但与金

2、属板相对极板的位置无关。 D）使电容增大，且与金属板相对极板的位置有关。）使电容增大，且与金属板相对极板的位置有关。 1d2dd情况情况1: 充电之后和电源保持连接充电之后和电源保持连接充电之后和电源保持连接充电之后和电源保持连接,则电压则电压U不变不变,插入金插入金属板之后相当于图示属板之后相当于图示d1和和d2两个电容器串联两个电容器串联,则则:2010ds1ds1C1210ddsC显然电容是变大的显然电容是变大的电容器储能电容器储能:2CU21W所带电荷所带电荷:Q=CU变多变多1d2dd情况情况2: 充电之后和电源保持断开充电之后和电源保持断开充电之后和电源断开充电之后和电源断开,则电

3、荷则电荷Q不变不变,插入金属板插入金属板之后相当于图示之后相当于图示d1和和d2两个电容器串联两个电容器串联,则则:210ddsC电容是变大的电容是变大的电容器储能电容器储能:C2QW2所带电荷所带电荷:Q不变不变显然插入的位置对就结果是没有影响的显然插入的位置对就结果是没有影响的.1d2dd情况情况3: 充电之后和电源保持连接充电之后和电源保持连接, 但是插入的是介质板但是插入的是介质板充电之后和电源保持连接充电之后和电源保持连接,则电压则电压U不变不变,插入介质板之插入介质板之后相当于图示后相当于图示d1, d和和d2三个电容器串联三个电容器串联,则则:ds1ds1ds1C1r02010r

4、210/dddsC显然电容是变大的显然电容是变大的电容器储能电容器储能:2CU21W所带电荷所带电荷:Q=CU变多变多1d2dd情况情况4: 充电之后和电源保持断开充电之后和电源保持断开, 但是插入的是介质板但是插入的是介质板充电之后和电源断开充电之后和电源断开,则电荷则电荷Q不变不变,插入介质板之后相插入介质板之后相当于图示当于图示d1, d和和d2三个电容器串联三个电容器串联,则则:r210/dddsC显然电容是变大的显然电容是变大的电容器储能电容器储能:所带电荷所带电荷:Q不变不变C2QW22 将两电容器将两电容器C1、C2串联后接上电源充电，把相对电容率串联后接上电源充电，把相对电容率

5、 为为r 的电介质插入的电介质插入C2，则，则C1的电容（的电容（ ），），C1上电压上电压 （ ），），C1上所带电量（上所带电量（ ）。若充电后将电源断开，）。若充电后将电源断开， 再把电介质插入再把电介质插入C2，此时，此时C1的电容（的电容（ ），）， C1上的电压（上的电压（ ），），C1上上 所带的电量（所带的电量（ ）。）。2C1C r2C1C r K2C1C r情况情况1: 两个电容器串联两个电容器串联, 充电之后和电源保持连接充电之后和电源保持连接,C2中插入电中插入电介质介质C2插入电介质插入电介质, C2变大变大,两电容器串联两电容器串联, 所带电荷始终相等所带电荷始终相

6、等:2211UCUC)(UCU)CC(UCUUC12212221这个值不变情况情况2: 两个电容器串联两个电容器串联, 充电之后和电源断开充电之后和电源断开,C2中插入电介质中插入电介质C2插入电介质插入电介质, C2变大变大,充电之后与电源断开充电之后与电源断开,则电荷始终不则电荷始终不变变, 两电容器串联两电容器串联, 所带电荷始终相所带电荷始终相等且均不变等且均不变.2C1C r K111CQU222CQU2 将两电容器将两电容器C1、C2串联后接上电源充电，把相对电容率串联后接上电源充电，把相对电容率 为为r 的电介质插入的电介质插入C2，则，则C1的电容（的电容（ ），），C1上电压

7、上电压 （ ），），C1上所带电量（上所带电量（ ）。若充电后将电源断开，）。若充电后将电源断开， 再把电介质插入再把电介质插入C2，此时，此时C1的电容（的电容（ ），）， C1上的电压（上的电压（ ），），C1上上 所带的电量（所带的电量（ ）。）。2C1C r2C1C r K3 3、1、2是两个完全相同的空气电容器。将其充电后与电源断开，是两个完全相同的空气电容器。将其充电后与电源断开， 再将一块各向同性的均匀电介质板插入电容器再将一块各向同性的均匀电介质板插入电容器1的两极板间，的两极板间， 则电容器则电容器2的电压的电压U2，电场能量，电场能量W2 如何变化？（填增大，减小如何变化？

8、（填增大，减小 或不变）或不变）U2 ， W2 。12情况情况1: 两个电容器并联两个电容器并联, 充电之后和电源保持连接充电之后和电源保持连接,C1中插入电中插入电介质介质要点要点:充电之后和电源保持连接充电之后和电源保持连接,则则U始终不变始终不变,且且U1=U212情况情况2: 两个电容器并联两个电容器并联, 充电之后和电源保持断开充电之后和电源保持断开,C1中插入电中插入电介质介质C1中充满电介质中充满电介质,则则C1变大变大,要点要点:并联电容器并联电容器,两端电两端电压始终是相等的压始终是相等的.2211CQCQ212212221221CCQQCCQCQQCQCQ不变01.平行板电容器充电后与电源断开，然后将其板间充满相对电平行板电容器充电后与电源断开，然后将其板间充满相对电 容率为容率为r 的均匀电介质，则电容的均匀电介质，则电容C、电压、电压U、电场能量、电场能量W与充电与充电 介质前相比较，其变化情况为：介质前相比较，其变化情况为： WUCDWUCCWUCBWUCA、练习题练习题:02. 将两电容器将两电容器C1、C2串联后接上电源充电，把相对电容率串联后接上电源充电，把相对电容率 为为r 的电介质插入的电介质插入C2，则，则C1的电容（的电容（ ），），C1上电压上电压 （ ），），C1上所带电量（上所带电量（