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文档简介

电容电容器孤立导体的电容一、所谓孤立导体，是指在导体附近没有其他导体、带电体或电介质.若使大小、形状不同的导体具有相同的电势，必须给予它们不同的带电量.这表示大小、形状不同的导体具有不同的容纳电量的本领.理论和实验表明，孤立导体的带电量与它的电势成正比，即Q∝V那么Q与V的比值反映的正是导体容纳电量的本领，故定义孤立导体的电容为(8-33)在国际单位制中，电容的单位为法拉（F）.法拉是个很大的单位，实际中常用辅助单位微法（μF）和皮法（pF）.它们的关系为

1F=106

μF=1012pF

设真空中有一半径为R的孤立导体球，现在来研究它的电容.设孤立导体球带电量为Q，在静电平衡时其电荷分布在导体表面，由高斯定理可知，导体内的场强为零，导体外的场强为由上述结果可以看出，孤立导体的电容只与导体的形状、大小及周围的介质有关，而与它是否带电无关.例如，如果把地球作为孤立导体，可以算出其电容约为670μF，可见孤立导体容纳电量的本领是有限的.电容器的电容二、为了提高储电本领，人们利用静电屏蔽的原理设计出了靠得非常近的、中间充满电介质的两个导体组合，称为电容器，两个导体称为电容器的极板.实验证明，当两导体板A、B带有等量异号电荷+q和－q时，两极板之间的电势差UAB与极板所带电量q成正比，其比值为(8-34)这称为电容器的电容.它与两导体板的形状、大小、相对位置及电介质有关，而与导体板是否带电无关.在实际应用的电容器中，对其屏蔽性的要求并不很高，只要求从一个极板发出的电场线全部终止于另一个极板上即可.电容器是重要的电器元件，使用时经常在极板间充上介质，以提高电容器的电容.通过实验测量，结论是介质中的电容是真空电容的εr倍.下面根据式(8-34)来计算几种常用电容器的电容.电容器按形状来分有平行板电容器、球形电容器和柱形电容器等.平行板电容器的电容1.平行板电容器是由两块彼此靠得很近且互相平行的导体板A和B构成的，其中间为真空，如图8-35所示.图8-35平行板电容器球形电容器的电容2.球形电容器是由两个同心金属球面，中间充以电介质或真空构成的.如图8-36所示，设A、B两极板的半径分别为R2和R1，两极板间充满了电容率为ε的电介质.先计算出真空电容器的电容.让两极板带等量异号的电荷+q和－q，则两极板间的场强为图8-36球形电容器柱形电容器的电容3.柱形电容器是由两个共轴金属圆柱面，中间充以电介质或真空构成的.如图8-37所示.图8-37柱形电容器设A、B

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