高二物理竞赛电容课件.ppt
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1、电容13. 电容器能量的变化(1) 电容器结构的变化:(2) 电容器中电介质的变化:(3) 电容器连接情况的变化: 串并 变化过程中条件的保持: (1)Q不变(电容器充电后切断电源)(2)U不变(电容器始终与电源相连) 变化原因d2d2例 一平行板电容器, 充电后与电源保持连接, 然后使两极板间充满相对介电常数为 的各向同性均匀介质,这时两极板上的电量、电场强度、电场能量各是原来的多少倍?r 3解:充电后与电源连接U不变00QCUUCQrr0EdUE002121WUQQUWrr4例 A,B 为两个电容值都等于C 的电容器,已知A带电量为Q,B带电量为 2Q。现将 A,B 并联后,系统电场能量的
2、增量?W5解 : 并联前 CQCQCQWWW42549222CQCQCQWWW252121222212121QQQQCCCC322121并联后CQCQCQW49223212226例 单芯电缆的芯半径为 r1=15 mm,铅包的皮的内半径为 r2= 50mm,其间充以 各向同性均匀电介质。求当电缆芯与铅包皮间的电压为U12=600V时,长为 L=1km 的电缆中储存的静电能是多少?3 .2r7解 :电缆芯与铅包皮间的电场rEr02120012ln222121rrdrrrdEUrrrrrr)ln(1212rrrUE 22121220201)ln(2221rrrUEEDwrr8静电能为:ldrrrr
3、rUwdWrrr21)ln(22212122021)ln()ln(122121220rrrrlrJrrlUr2121220109.1)ln(9静电演示仪器静电演示仪器感应起电10(a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)11静电计静电计12例 一电量为q金属球,半径为R,外面包围一层厚度为d的电介质( r),求电场分布和介质内外表面的极化电荷分布。Rd13介质壳内外表面的极化电荷分布:EEppnpr00) 1(cos和由qdRqr)()(外外1142200004) 1() 1(180cosRqEpprrRr内有qRqr)(内内114220000)(4) 1() 1(0cosdRqEpprrdr外Rd14
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