最新大学物理电磁学部分08电容教学课件.ppt

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1、大学物理电磁学部分大学物理电磁学部分08电容电容29 圆柱形电容器为内径圆柱形电容器为内径 RA、外径、外径 RB 两同轴圆柱导体面两同轴圆柱导体面 A 和和 B组成，圆柱体组成，圆柱体的长度的长度 l，且且 R2 R1 l ，求电容。求电容。解：解：设两柱面带电分别为设两柱面带电分别为 +q 和和 q ，则单位长度的带电量为则单位长度的带电量为lq/ 作半径为作半径为 r、高为、高为 l 的高斯柱面。的高斯柱面。 lqSSdE0q面内电荷代数和为：面内电荷代数和为：lr高高斯斯面面BRARrE02下底上底侧,0下底上底SdE侧cosEdS侧rlE20l10rE02柱面间的电势差为：柱面间的电

2、势差为：BAABl dEUBARREdrBARRdrr02ABRRlqln20lr高高斯斯面面BRAR电容电容ABUqC ABRRlqqln20ABRRlln20求电容步骤：求电容步骤：A）让两极板带等量异性电荷并求其电场分布；）让两极板带等量异性电荷并求其电场分布；B）通过场强计算两极板间的电势差；）通过场强计算两极板间的电势差；C）由电容器电容的定义式）由电容器电容的定义式C=Q/U求求C。114.4.电容的串联和并联电容的串联和并联1.电容器的串联电容器的串联等效等效CAUBU1C2C3CiCAUBU1q2qiq特点：特点：nqqqq21nBAUUUUUU21由由CqU nnCqCqCq

3、Cq2211有有nCCCC111121电容器串联后，等效电容器串联后，等效电容比每个电容器的电容比每个电容器的电容都小，但耐压能电容都小，但耐压能力增加了。力增加了。电容器串联后，等效电容的电容器串联后，等效电容的倒数是各电容的倒数之和。倒数是各电容的倒数之和。122.电容器的并联电容器的并联2C1CAUBUiC等效等效CBUAU特点：特点：nBAUUUUUU21nqqqq21CUq nnUCUCUCCU2211nCCCC21由由有有1q2qiq电容器并联后，等效电容等于各电容之和。电容器并联后，等效电容等于各电容之和。 电容器并联后，等效电容比单个电容器的电容量电容器并联后，等效电容比单个电

4、容器的电容量增加了，但耐压能力没有增加。增加了，但耐压能力没有增加。13并联电容器的电容等于各并联电容器的电容等于各个电容器电容的和。个电容器电容的和。iiCC串联电容器总电容的倒数等于串联电容器总电容的倒数等于各串联电容倒数之和。各串联电容倒数之和。iiCC11当电容器的耐压能力不被满足时，常用串并联当电容器的耐压能力不被满足时，常用串并联使用来改善。如串联使用可用在稍高的电压中，使用来改善。如串联使用可用在稍高的电压中，从而提高耐压能力。并联使用可以提高容量。从而提高耐压能力。并联使用可以提高容量。电介质的绝缘性能遭到破坏，称为击穿电介质的绝缘性能遭到破坏，称为击穿(breakdown(b

5、reakdown) )，0CCr有介质后电容增大有介质后电容增大 所能承受的不被击穿的最大场强叫做击穿场强所能承受的不被击穿的最大场强叫做击穿场强(breakdown field strength)(breakdown field strength)，或介电强度，或介电强度(dielectric strength)(dielectric strength)。14例：求一半径为例：求一半径为R的金属导体球的电容。的金属导体球的电容。+qURRUqC04解：设孤立导体带电为解：设孤立导体带电为q。孤立导体的电势为：孤立导体的电势为：以无穷远为电势零点。以无穷远为电势零点。RqU04孤立导体的电容正比于导体球的半径。孤立导体的电容正比于导体球的半径。1516