两个导体邻近放置的情况
电容器
●两个导体之间的电位差V(V)
电荷与电位差之间的关系
静电电容
●两块极板平行放置的情况
平行板电容器
注:静电电容为导体之间储存电荷的能力。
[1]静电电容
两个导体之间的静电电容为
C为静电电容(F)
Q为导体之间的电荷(C)
V为导体之间的电位差(V)
在电容器两端加直流电压为
V(V),能储存的电荷为
Q=CV
[2]平行平板电容器
平行板电容器的静电电容为
C为静电电容(F)
S为极板的面积(m2)
d为极板之间的距离(m)
ε为极板之间电介质的介电常数(F/m)
电容器
两个导体相互接近放置,当一个导体所带电荷为+Q(C),另一导体为-Q(C)时,电力线会从一侧导体发出,到达另一侧导体结束。导体之间有Q(C)的电荷存储。我们将这种能够储存电荷的原件称为电容器。
静电电容
有两个导体,一个导体所带的正电荷为+Q(C),另个导体所带的负电荷为-Q(C)时,导体之间的电位差为V(V)。此时,导体之间存储的电荷Q(C)与该电位差V(V)成正比,其比值即为该导体之间的静电电容。(www.daowen.com)
静电电容的大小为导体之间电位差为1V时导体所存储的电荷Q(C),表示了导体之间的电荷存储的能力。
平行平板电容器
两个极板A、B平行放置,极板之间插入介电常数为ε(F/m)的电介质,这就构成了平行平板电容器。如果极板A、B的表面积为S(m2),极板之间的距离为d(m)足够小,当极板之间所加的直流电压为V(V)时,则极板A所带的正电荷为+Q(C),极板B所带的负电荷为-Q(C)。此时,极板之间的电场强度E(V/m)为
平行平板电容器的静电电容C(F)为
电容器的用途
电容器的种类很多,所以其用途也有很多:
●在模拟电子电路中的用途
在模拟电子电路中,电容器除了用于能量的存储以及作为电路中的传导电容以外,还可以用于升压电路、谐振电路以及滤波电路等的信号平滑。
●在数字电子电路中的用途
主要用作电路中的传导电容。
●电源电路中的用途
主要是电解电容,用于电源的滤波电路。
●电力系统中的用途
在电力系统中,电容主要被用来改善负载的功率因数,电容器的超前电流可以补偿感性负载的滞后电流,使电路的功率因数趋近于1。
●作为电源的用途
大容量的高效双层超级电容器相继被开发出来,用作电能的储存装置。
例题1
如图所示,极板的面积为100cm2,极板之间的距离为1cm,平行极板之间为空气,两极板之间施加的直流电压为200V,求平行极板之间的静电电容。
【例题1解】
平行极板电容器的静电电容为
例题2
计算例题1中的极板之间存储的电荷。
【例题2解】
极板之间存储的电荷为
Q=CV=8.854×10-12×200C=1.77×10-9C
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