《电容和电容器》PPT课件.ppt

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1、1,2 电容和电容器,本节目的:1、“静电场中导体”的应用2、作为重要的电器设备的性能知识3、静电场对带电导体的作用,习题:p.168 4,6,8,33,2,内 容,2.1 孤立导体的电容,2.2 电容器及其电容,2.3 电容器的并串联,2.4 电容器储能,2.5 讨论题,3,2.1 孤立导体的电容 P.153,(1法:R=9x1010米),孤立导体球电容:,(地球C0.610-3法),物理意义:令U=1,C=Q,导体单位电位时 具有的电 量容电本领,C=Q/U仅对孤立导体适用 其中U以无穷远为参考点C是由导体本身的几何性质决定,与导体是否带电无关(如水杯容积)与导体内部有无空腔无关单位太大,

2、图示一*,“储电能力”,可类比于热容量,地球 C=610-4 F。常用 F=10-6,或 PF=10-12F。1 F大的球,R=1F/40=9109米=1500 RE,该球可装下3.4109 地球;或 R=13 R日,该球可装下2130 个太阳。,(或Q/U=C),4,2.2 电容器及其电容,若导体A近旁有其他导体(非孤立导体),则该导体电位 UA 不仅与 qA有关,也与其他导体的位置、形状及电荷有关。故,QA/UA常数。能否设计一种器件,使电容不受其他导体的影响,而数值也比较大?可以用静电屏蔽的原理来实现。例如,用接地的封闭导体壳 B 将 A 包围起来。此时仍有QA/UA=常数。,5,电容器

3、,电容器,A,B,(F,PF),Q:A外表面与B内表面电荷绝对值,与 B 外表面板外电荷无关 C:决定于导体系统之几何特性,电容计算步骤:,1)设两极电荷Q;,2)计算,3),(当B不接地时),(重复图示一的计算),下一页,To,6,R3,R1,R2,O,U0=,U2=U3=,q内,-q内,q3=q内,U0-U2=,返回,q外=q内,7,球形电容器,(另图),平行板电容,(另图),园柱形电容器,(另图),8,2.3 电容器的并串联,并联,9,串联:,(关于电容器并串联的识别),10,2.4 电容器储能,(两板中心与等电位),将(两板中心)取为参考点,,令,+,-,11,物理意义:,由负极迁移电

4、荷至正极,电源反抗静电力作功,电容器静电能增加,电源系统提供这部分能量,12,2.5 讨论题,p.175,32,d,(吸力),Q,-Q,13,虚功原理,不变,(1),d,(吸力),14,(2)U不变,(斥力),两个结果一吸一斥,方向相反,?,15,分析:,虚功原理仅适用于封闭系统,(1)电容器为封闭体系,作为封闭系统,极板发生位移,什么物理量不变?,Q,不是U,d,C W0,正负极相吸,电场力作正功,W,16,将电容器+电源看成封闭系统,利用虚功原理可得到正确结果。,(2):电容器+电源构成封闭系统,电容器能量变化,电源能量变化,U不变,d,E,e,电源反抗电场力做功,W10,电源在U电位下,迁移电荷Q,作正功,电源能量减小。,Back,17,THANK YOU,18,示意图,Back,19,串并联的识别,Back,20,图示一,BACK,

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