大学物理电学部分习题.pptx
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1、01-5-23电学51b.球形电容器球形电容器设极板带电量为设极板带电量为 q,则则两球壳两球壳间场强为间场强为两球壳两球壳间的电势差为间的电势差为由由半径为半径为 和和 的同心金属球壳组成,两的同心金属球壳组成,两球壳球壳间充满介电系数为间充满介电系数为的电介质的电介质01-5-23电学52电容电容讨论:讨论:(2)若若 ,则则(1)若若 和和 都很大都很大,两球壳间的距离两球壳间的距离很小很小,即即 平板电容器的电容平板电容器的电容孤立导体球的电容孤立导体球的电容01-5-23电学53c.圆柱形电容器圆柱形电容器由两个同轴的半径分别为由两个同轴的半径分别为RA和和RB,长度为,长度为 l的
2、圆柱面极板中间充满介电系数为的圆柱面极板中间充满介电系数为的电介的电介质所构成质所构成设两柱面带电分别为设两柱面带电分别为+q 和和-q,则,则单位长度的带电量为单位长度的带电量为柱面间的场强柱面间的场强柱面间的电势差为柱面间的电势差为电容电容r01-5-23电学542.计算电容器电容的步骤:计算电容器电容的步骤:(1).设电容器两极板分别设电容器两极板分别带电荷带电荷+q和和-q。(2).求求出两极板间的出两极板间的场强场强分布。分布。(3).计算计算两极板间的两极板间的电势差电势差 。(4).由电容器电容的定义式由电容器电容的定义式计算电容。计算电容。1.电容器的电容仅由组成电容器的导体形
3、状、几何尺寸、相电容器的电容仅由组成电容器的导体形状、几何尺寸、相对位置决定,即仅对位置决定,即仅由电容器本身的性质决定由电容器本身的性质决定,与它所带的电,与它所带的电量无关。量无关。结论:结论:所以电容器的电容是反映电容器本身容电性质的物理所以电容器的电容是反映电容器本身容电性质的物理量。量。电容器中电容器中引入电介质后引入电介质后,电容将增大电容将增大01-5-23电学55击穿击穿01-5-23电学56三、电容器串并联三、电容器串并联由由有有1.1.电容器串联电容器串联由由2.电容器并联电容器并联01-5-23电学57例例1:一平行板电容器,板面积为一平行板电容器,板面积为S,两板间距为
4、,两板间距为 d,在其内部,在其内部放入一层厚度为放入一层厚度为 b 的均匀电介质,介质的两表面与极板的均匀电介质,介质的两表面与极板相平行,设介质的介电常数为相平行,设介质的介电常数为,介质的两边是真空,介质的两边是真空,求:这电容器的电容。求:这电容器的电容。解:解:AB01-5-23电学58四、电场的能量四、电场的能量 1.带电系统带电系统的能量的能量.移动移动 时,电场力作功时,电场力作功 外力克服电场力作功外力克服电场力作功 外力所作的总功外力所作的总功 带电体带电体的能量的能量 例例1.计算电容器两极板带有电量计算电容器两极板带有电量+Q和和-Q所具有的能量所具有的能量。AB01-
5、5-23电学592.静电场的能量静电场的能量 设平行板电容器极板上带的电量为设平行板电容器极板上带的电量为Q,两极板间电势差,两极板间电势差为为 ,则,则单位体积内的电场能量。单位体积内的电场能量。电场的总能量电场的总能量电场的能量密度电场的能量密度w:01-5-23电学510(1)由由q求求E积分法:积分法:电场能量的求法:电场能量的求法:(2)由由E求求w(3)由由w 积分求积分求电容法:电容法:(1)先求先求C小结:小结:本节主要向大家介绍本节主要向大家介绍电容器的电容电容器的电容,电容器联接方法电容器联接方法,电容电容器电容计算器电容计算和电场能量。要求大家理解和电场能量。要求大家理解
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