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电容器
电容器是一储能元件。
纸质电容器
陶瓷电容器
电解电容器
可变电容器
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一 孤立导体的电容
例 孤立的导体球的电容
单位：法拉
孤立导体：当一个导体周围不存在其它导体或者带电体。
特点：与导体球是否带电荷和带多少电荷无关，
其反映的是导体球本身的某种电学性质。
电容
电势
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二 电容器电容
电容的大小仅与导体的形状、相对位置、其间的电介质有关，与极板是否带电和带电荷量多少无关。
电容器的电容：极板的带电量与两极板之间的电势差的比值为电容器的电容。
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三 电容器电容的计算
(1) 两极板的带电量
(2) 电场的分布
(3) 极板的电势差U
(4) 求电容C=Q/U
步骤：
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1 平板电容器
(2) 两带电平板间的电场强度
(1) 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
介质
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平行板电容器电容
2 圆柱形电容器
(2)
(4) 电容
(1) 两导体圆柱面单位长度上
分别带电
(3)
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3 球形电容器的电容
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。
解：设内球带正电+Q，外球带负电-Q
-- 孤立导体球电容
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单位长度的电容
解 设两金属线的电荷线密度为
例2 两半径为R的平行长直导线中心间距为d，且d>>R，
求：单位长度的电容 .
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三 电容器的串联和并联
１电容器的串联
UAB=U1+U2
Q= Q1= Q2
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2 电容器的并联
Q= UC
Q= Q1+Q2
UC = UC1 +UC2
U=U1=U2
Q1= U1C1 = UC1
Q2 =U2C2= UC2
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9-4 静电场的能量
一 电容器的电能
电容器贮存的电能
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二 静电场的能量
物理意义:电场是一种物质，它具有能量。
电场空间所存储的能量
电场能量密度
功能原理：
平行板电容器：
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解：
例1 如图圆柱形电容器，中间是空气，空气的击穿场强是Eb=3×106V·m-1，电容器外半径R2=10-2m。在空气不被击穿的情况下，内半径R1为多大时可使电容器存储能量最多？
空气相对介电常数
单位长度的电场能量
R1 < r < R2
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作业
大学物理(上)
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例1 平行电容器的极板是边长为 l 的正方形，两板之间的距离 d=1mm。如两极板的电势差为U=100V ，要使极板上储存
＋104C 的电荷，边长取多大才行?
解
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例1 如图所示，球形电容器的内、外半径分别为R1和R2，所带电荷为+-Q。若在两球壳间充以电容率为ε的电介质，问此电容器贮存的电场能量为多少？
解： R1< r 18
(球形电容器电容)
讨论
(1)
(2)
(孤立导体球贮存的能量)
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例3 平行板电容器两极板间距为d，面积为S，电势差为UAB=UA-UB，在内部放一厚度为t的电介质，介质的两表面与极板平行，相对介电常数为εr，介质两边均为空气(作真空计算)，略去边缘效应。求：(1) 电容器的电容C；(2) 两极板上所带的电荷Q。
解：设极板带电量为+-q，
面密度为+- σ 。
d
(1) 取如图高斯面S1，则：
S1
S2
取如图高斯面S2，则：
B
A
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两电容器串联
B
A