电容及能量 (先讲电容后讲电介质)

1、3电容和电容器，一，孤立导体的容量，一.孤立导体：指导体周围没有其他带电体和导体，二.孤立带电导体球：半径r、电量q，导体球面的电位，电位一定：半径越大带电量越多，半径一定：带电量增加时电位增加，导体积蓄或收容电荷的能力， 已知孤立导体的电容- .任意孤立导体：理论和实验，随着q的增加，u成比例增加，但它们的比是一定值，即：带电q，具有电位u，(2)导体的电容器c是与q，u无关的常数，但表示与导体的尺寸和形状有关(1)孤立导体的电容是记述该导体积蓄电荷能力的大小的物理量，与提高单位电位所需的电量在数值上相等。 说明：(3)单位：法拉(f )，电弧导体球的容量，提高c的话R，体积V，地球的容量，

2、实际上不存在孤立导体！ 可知，孤立电容器不适用！ r地=6371km，二，电容器的电容，1 .电容器：由具有等效异信号电荷的两个导体构成的系统，2 .由两个球形导体构成的系统的电容、电位、电位差、用于蓄积电荷和电能的手段，3 .由两个任意形状导体构成的系统的电容，电容器的电量q增加电容器的两个极板的电位差u成比例增加，但其比是一定值，即根据理论和实验，电容器的带电量与两极板的电位差UA-UB之比是一定值，定义了电容器的极板、-电容器的容量，(2)q是两极板两个内表面的一个带电量的绝对真空中的电容器，介质中的电容器，相对介电常数，说明：(1)电容器的电容器c是与q、u差无关的常数，但与两极板的尺

3、寸、形状及其相对位置有关。 (6)常见的电容器有平行板电容器、圆柱电容器、球面电容器等空气电容器、云母电容器、纸电容器等，(7)电容器的符号：(5)电弧立导体实质上被认为是电容器，另一个导体极板是无限远(4)电容值与另一极板是否接地无关，4 .电容的计算之一，定义法，根据电荷分布求出两极板间电场的电场强度分布(e )，根据电场强度分布求出两极板间的电位差(u )，根据电容的定义求出电容器的电容(c ) 极板上具有电荷q (设置q )，设置平行板电容器，板间电场：板间电位差：电容器：q，-q，d小，s大。 电容器两极板带电q； 解：s、e、平板电容器的容量与极板的面积成正比，与极板间的距离成反比

4、，也与介质的性质有关。 平行板电容器、板间电场：板间电位差：电容器：q :q: ，电容器两极板带电q； 解：s、e、平板电容器的容量与极板的面积成正比，与极板间的距离成反比，也与介质的性质有关。 ，不加入电介体，不加入电介体，平行板电容器，不加入电介体，在维持电容器极板带电量的状态下加入电介体，使e降低，使u差降低，使容量增加，求出e，解：使极板的自由电荷面密度为0，如例2图所示介质的界面都平行于电容器极板，两层介质的相对介电常数分别为r1和r2，厚度分别为d1和d2。 求出这个电容器的容量。 求c，求u，求球状电容器，解：两极板间电场，板间电位差，电容器，研究： r2时，孤立导体球电容器。 q，- q，r2-r1=d，R2 R1=R，平行板电容器电容。球形电容器，解：两极板间的电移动矢量，板间电位差，电容器，q， 不添加介电体，不添加两极板间电场强度、介电体，不添加球形电容器、介电体，在不改变电容器极板带电量的状态下添加介电体，使e降低，降低u差，增加容量，求出电容器带电量q，解e (先求出d ) 例3 由半径R1和R3同心导体薄球壳构成的球状电容器被相对介电常数R1和R2两层各向同性均匀介质满足，它们的界面是半径R2的同心球面。 试一下这个电容器的电容器。 求c，求u，圆柱形电容器，解：两极板带电q，设置板间电