電容電容器課件

復(fù)習(xí)導(dǎo)體的靜電平衡（金屬導(dǎo)體）靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體上的電荷不再發(fā)生定向移動(dòng)導(dǎo)體的靜電感應(yīng)一．導(dǎo)體的靜電平衡條件：⑴導(dǎo)體內(nèi)部任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零。⑵導(dǎo)體表面附近的場(chǎng)強(qiáng)方向處處與表面垂直。推論：靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面。（下一頁(yè)）復(fù)習(xí)導(dǎo)體的靜電平衡（金屬1加上外電場(chǎng)后+E外+++++++++（下一頁(yè)）加上外電場(chǎng)后+E外+++++++++（下一頁(yè)）2

二、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布

凈電荷分布在導(dǎo)體表面，導(dǎo)體內(nèi)處處無(wú)凈電荷。三、導(dǎo)體表面附近的場(chǎng)強(qiáng)其中：是導(dǎo)體表面的電荷面密度要點(diǎn):先確定導(dǎo)體上的電荷是如何分布的.電荷守恒定律靜電平衡條件電荷分布有導(dǎo)體存在時(shí)靜電場(chǎng)中的的計(jì)算四、（下一頁(yè)）二、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布凈電荷分布在3

[例1]

放入導(dǎo)體板B已知：導(dǎo)體板A：S，Q>0;求：①A、B上的電荷分布及空間的電場(chǎng)分布;A板:B板:解：①由靜電平衡條件可知：由電守恒定律可知：（下一頁(yè)）②將B板接地，求電荷分布[例1]放入導(dǎo)體板B已知：導(dǎo)體板A：S，Q>0;4解方程得:電荷分布：場(chǎng)強(qiáng)分布：兩板之間：A板左側(cè)：B板右側(cè)：導(dǎo)體表面附近處的場(chǎng)強(qiáng)為：場(chǎng)強(qiáng)分布也可以由迭加法求得。ⅠⅡⅢEⅡEⅢEⅠ（下一頁(yè)）解方程得:電荷分布：場(chǎng)強(qiáng)分布：兩板之間：A板左側(cè)：B板右側(cè)：5a點(diǎn)：b點(diǎn)：A板接地時(shí)：電荷分布（下一頁(yè)）②將B板接地，求電荷分布a點(diǎn)：b點(diǎn)：A板接地時(shí)：電荷分布（下一頁(yè)）②將B板接地，6場(chǎng)強(qiáng)分布電荷分布兩板之間兩板之外（下一頁(yè)）場(chǎng)強(qiáng)分布電荷分布兩板之間兩板之外（下一頁(yè)）7例2.已知:求①電荷及場(chǎng)強(qiáng)分布；球心的電勢(shì)

②如用導(dǎo)線連接A、B，再作計(jì)算解:由高斯定理和靜電平衡條件得：①電荷分布場(chǎng)強(qiáng)分布（下一頁(yè)）例2.已知:求①電荷及場(chǎng)強(qiáng)分布；球心的電勢(shì)②如用導(dǎo)線連接8球心的電勢(shì)場(chǎng)強(qiáng)分布球心的電勢(shì)也可由三個(gè)表面的電勢(shì)迭加求得。（下一頁(yè)）球心的電勢(shì)場(chǎng)強(qiáng)分布球心的電勢(shì)也可由三個(gè)表面的電勢(shì)迭加求得。9球殼外表面帶電②用導(dǎo)線連接A、B，再作計(jì)算連接A、B，中和（下一頁(yè)）球殼內(nèi)表面包括球A表面都沒(méi)有凈電荷。球殼外表面帶電②用導(dǎo)線連接A、B，再作計(jì)算連接A、B，中和（10§9-2電容和電容器++++++++++導(dǎo)體的一個(gè)重要應(yīng)用——儲(chǔ)存電荷一個(gè)大小與形狀一定的導(dǎo)體能儲(chǔ)存多少電荷？導(dǎo)體表面處的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)為：過(guò)高的電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)會(huì)將導(dǎo)體周圍的介質(zhì)擊穿，導(dǎo)體放電希望導(dǎo)體在一定的電勢(shì)下，帶電量越大越好。電容：導(dǎo)體儲(chǔ)存電荷能力的度量。（下一頁(yè)）§9-2電容和電容器++++++++++導(dǎo)體的一個(gè)重要應(yīng)11例：金屬球一、孤立導(dǎo)體的電容物理意義：使導(dǎo)體產(chǎn)生單位電勢(shì)所需要的電量。。理論與實(shí)踐均已證明：導(dǎo)體的電容由導(dǎo)體本身的性質(zhì)（大小與形狀）及其周圍的介質(zhì)環(huán)境決定,與導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān)！。+++++++++++（下一頁(yè)）1、定義式2、單位法拉符號(hào)：F1F=1C/V例：金屬球一、孤立導(dǎo)體的電容物理意義：使導(dǎo)體產(chǎn)生單位電勢(shì)所需12二、電容器的電容靜電屏蔽電容器就是導(dǎo)體組合:兩塊彼此絕緣、相隔很近的導(dǎo)體薄板。。比值C與q無(wú)關(guān)，由板的形狀、大小、相對(duì)位置及介質(zhì)環(huán)境決定，叫作電容器的電容。孤立的帶電導(dǎo)體會(huì)與周圍的其他帶電體相互影響B(tài)------------（下一頁(yè)）二、電容器的電容靜電屏蔽電容器就是導(dǎo)體組合:兩塊彼此絕13

三、電容器電容的計(jì)算（一）計(jì)算電容器電容的一般方法：*令電容器的兩極板帶等值異號(hào)的電荷q;*求出兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度;*計(jì)算兩極板間的電勢(shì)差UAB

;*由電容的定義C=q/UAB求得電容。（下一頁(yè)）下面計(jì)算幾種常見(jiàn)電容器的電容：三、電容器電容的計(jì)算（一）計(jì)算電容器電容的一般方法：*141.平行板電容器已知：

設(shè)A、B分別帶電+q、-q

A、B間場(chǎng)強(qiáng)分布

電勢(shì)差

由定義討論C與d、S有關(guān)（二）幾種常見(jiàn)電容器的電容（下一頁(yè)）1.平行板電容器已知：設(shè)A、B分別帶電+q、-q15２.球形電容器已知

設(shè)

場(chǎng)強(qiáng)分布

由定義討論或孤立導(dǎo)體球的電容平行板電容器的電容（自己證明）

電勢(shì)差（下一頁(yè)）２.球形電容器已知設(shè)場(chǎng)強(qiáng)分布由定義討論或孤立導(dǎo)體球的16３.圓柱形電容器已知：設(shè)場(chǎng)強(qiáng)分布

電勢(shì)差

由定義（下一頁(yè)）３.圓柱形電容器已知：設(shè)場(chǎng)強(qiáng)分布電勢(shì)差由定義（17例.無(wú)限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線的線間電容（如P95T9-8）已知:求:單位長(zhǎng)度導(dǎo)線間的C解:

設(shè)

場(chǎng)強(qiáng)分布

導(dǎo)線間電勢(shì)差

電容（下一頁(yè)）例.無(wú)限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線的線間電容（如P95T9-8）已知18四.電容器的串并聯(lián)1.串聯(lián)電荷等效電容間電勢(shì)差耐壓值特點(diǎn)：等效電容降低，電容組的耐壓提高。（下一頁(yè)）四.電容器的串并聯(lián)1.串聯(lián)電荷等效電容間電勢(shì)差耐壓值特點(diǎn)192.并聯(lián)電量等效電容耐壓值為各電容的最小耐壓值特點(diǎn)：等效電容提高。