大学物理82电容和电容器课件

一孤立导体的电容定义：

地球单位

例如

孤立的导体球的电容一孤立导体的电容定义：地球单位例如孤1二电容器电容器电容的定义：

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.

电容器电容的计算1）设两极板分别带电；2）求

；3）求；4）求.步骤二电容器电容器电容的定义：电容的大小仅与导体的形21

平板电容器++++++------（2）两带电平板间的电场强度（1）设两导体板分别带电（3）两带电平板间的电势差（4）平板电容器电容1平板电容器++++++-（2）两带电平板间的电3

例1

平行平板电容器的极板是边长为的正方形，两板之间的距离.如两极板的电势差为，要使极板上储存的电荷,边长应取多大才行.解例1平行平板电容器的极板是边长为的正方解4

例8-2

平板电容器的极板面积为S，二极板距离为d。使电容器充电后断开电源，二极板间的电势差用静电计测量，如图（a）所示。现将厚度为的金属平板平行插入二极板之间，则静电计的指针张角变小，如图（b）所示。试解释上述现象，并求出插入金属平板后电容器的电容。例8-2平板电容器的极板面积为S，二极板距离为d。使电5解由于静电平衡时金属平板内部场强等于零，所以两极板之间的电势差比原来的电势差降低了，所以指针张角变小。

设两极板所带电量的绝对值为q，则插入金属平板后，电容器的电容解由于静电平衡时金属平板内部场强等于零，所以两极板之间的电势62球形电容器的电容球形电容器是由半径分别为和的两同心金属球壳所组成．设内球带正电（），外球带负电（）．＋＋＋＋＋＋＋＋*2球形电容器的电容球形电容器是由半径分别为和的7＋＋＋＋＋＋＋＋孤立导体球电容*球形电容器的电容

若在两球面间充满相对电容率为的电介质时，则电容器的电容为＋＋＋＋＋＋＋＋孤立导体球电容*球形电容器的电容若8平行板电容器电容3圆柱形电容器（3）（2）（4）电容++++----（1）设两导体圆柱面单位长度上分别带电平行板电容器电容3圆柱形电容器（3）（2）（4）电容9

例3

常用的圆柱形电容器，是由半径为的长直圆柱导体和同轴的半径为的薄导体圆筒组成，并在直导体与导体圆筒之间充以相对电容率为的电介质.设直导体和圆筒单位长度上的电荷分别为和.

求此圆柱形电容器的电容．例3常用的圆柱形电容器，是由半径为10解:解:11真空圆柱形电容器电容由（１）可知单位长度电容真空圆柱形电容器电容由（１）可知单位长度电容12单位长度的电容解设两金属线的电荷线密度为*例4两半径为的平行长直导线中心间距为，且,求单位长度的电容.单位长度的电容解设两金属线的电荷线密度为*例413*例5为了防止电极间的空气被击穿,通常避免采用尖端电极，而采用球形电极。然而，若两球形电极间存在高电压的情况下，球形电极间的空气也还是会被击穿的。如下图所示，有两个半径均为r=2cm的球形电极放在击穿场强的空气中，两球的中心距离为d=10cm。试粗略估算在上述条件下，两球形电极间的击穿电压大约是多少？*例5为了防止电极间的空气被击穿,通常避免采用14解：设想球形电极A和B各带+Q和-Q的的电荷，若忽略电极间的静电感应导致的电荷重新分，看成是电荷均匀分布在球形电极的表面上，并把球形表面上的电荷视为集中于球心。基于以上考虑，电极A表面的电势为同理，电极B表面的电势两电极间的电势差解：设想球形电极A和B各带+Q和-Q的的电荷，若忽略电极间的15按点电荷来估算，球形电极表面附近的电场强度大小为得由于电极表面附近的电场强度最大，故此时得击穿电压按点电荷来估算，球形电极表面附近的电场强度大小为得由于电极表16极上的电荷看成集中在，所得的结果是近似的。但即使如此，也已大体可以看出实际的情况。由于上述结果是在忽略球形电极因静电感应而引起的电荷重新分布，以及把球形电当r=1cm时当r=0.5cm时讨论球形电极的半径与击穿电压的关系极上的电荷看成集中在，所得的结果是近似的。但即使如此，也已大17三电容