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文档简介

1、电容器和它的电容一.电容器定义：通常所用的电容器由两个金属极板和介于其间的电介质所组成。特点：电容器带电时常使两极板相对的两个表面上分别带上等量异号的电荷(或使一板带电，另一板接地，借感应起电而带上等量异号电荷)。电容器的电容定义为电容器一个极板所带电荷Q(指它的绝对值)和两极板的电压U(不是某一极板的电势)之比：单位：法[拉]、F讨论：(2)电容是反映电容器储存电荷本领大小的物理量：在电压相同的条件下，C

越大的电容器所储存的电量越多。(1)电容器的电容取决于本身的结构，而与它所带的电量无关。讨论题：1.同心金属球壳A和B分别带有电荷q和Q，已测得A、B间的电势差为U，问由A、B组成的球形电容器的电容为多少？则按电容器电容的定义可知：目的：对电容概念的理解分析：根据导体静电平衡条件及高斯定律可知：金属球壳B的内表面有感生电荷－q，外表面有电荷(Q+q)，BAQq－q+q1.平行板电容器(1)

板间电场强度(2)两板间的电压：SU＋＋＋＋＋＋＋＋＋(3)平行板电容：(1)

电容C

只与电容器自身结构参数有关，与电量的大小无关，与电容器是否带电也没有关系。这就表明，电容器的电容是描述电容器本身容电性质的一个物理量。(2)在充入均匀电介质后，平行板电容器的电容将增大为真空情况下的倍。并且对任何电容器来说，当其间充满相对介电常量为的均匀电介质后，它的电容亦总是增至倍。介绍：有的材料(如钛酸钡)，它的可达数千，用来作为电容器的电介质，就能制成电容大、体积小的电容器。讨论例如，下图所示的电容测厚仪，可用来测量塑料带子等的厚度当、d

和S

三者中任一个量发生变化时，都会引起电容C

的变化。根据这一原理所制成的电容式传感器，可用来测量诸如位移、液面高度、压强和流量等非电学量。应用2.圆柱形电容器：设两导体圆柱面单位长度上分别带的电荷。(2)(1)(3)柱形电容++++----++++++++________平行板电容器电容讨论孤立导体球电容(1)(2)3.球形电容器：球形电容器是由半径分别为R1和R2

的两同心金属球壳所组成。(3)球形电容OR2R1＋＋＋＋＋＋＋＋r讨论题：2.如图所示为一空气平行板电容器，上极板固定，下极板悬空。极板面积为S，板间距为d，极板质量为

m。问当电容器两板间加多大电压时，下极板才能保持平衡？（忽略边缘效应）d－Q+QFemg分析：设电容器带电Q，则下极板受电力：由平衡条件：Fe=mg目的：平板电容器的计算R1R2E2E1例：一种单芯同轴电缆的中心为一半径R1=0.5cm的金属导线，它外围包一层=5的固体介质，最外面是金属包皮。当在此电缆上加一电压后，介质内紧靠其内表面处的场强E1

为紧靠外表面处的场强E2的2.5倍，若介质最大安全电势梯度值为Em=40kV/cm，求此电缆所能承受的最大安全电压？解：设加上电压后内、外导体单位长度带电量分别为，则介质内电场分布为：当电压升高时，E1处将先被击穿。R1R2令E1=Em，则：E1E2R1R2rE电缆能承受的最大电压是：目的：电介质耐压的计算R1

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