高中物理奥林匹克竞赛——电容器-电场能(共15张PPT)

一、电容 电容在国际单位制(SI)中的单位: F(法拉)。1F=106μF=1012pF 。 电容器—任意形状的两个导体的集合。 设电容器两个极板带有等量异号的电荷+q和-q, 两板间的电势差(电压)为V , 则该电容器的电容为 4.9电容器 电场能 q u A B +q -q V 注意电容C只决定于两导体的形状、大小、相对位置和周围电介质的性质,与电容器是否带电无关。 二、几种电容器的电容 1.平行板电容器 由高斯定理知，A、B间场强大小为 + + + + + + + + + 2.圆柱形电容器 圆柱形电容器由两个同轴的金属圆筒组成。设圆筒的长度为L, 两筒的半径分别R1和R2,两筒之间是空气，如图所示。求这电容器的电容。(忽略圆柱两端的边缘效应) 解 设同轴圆筒分别带电±Q ， 由高斯定理： +Q -Q r L R1 R2 3. 球型电容器 如图半径不同的两个均匀带电球面， 其带电量为+q、-q，由高斯定理得两球 面间任意点场强为： 所以面间电势差为： 所以电容为： 若极间充满电介质（不导电的物质），实际表明，此时电容C要比真空情况电容大，可表示为： 有介质时 或 圆柱形电容器 球型电容器 平行板电容器 三、电容器的串联与并联 1、串联 一般n 个电容器串联的等效电容为 +）    UA UB U C C1 C2 +Q -Q +Q -Q   UA UC C +Q -Q 等效电容 2、并联 +） 一般n 个电容器并 联的等效电容为   UA UB C +Q1 -Q 1 C1 C2 +Q2 -Q2   UA UB 等效电容 例题 Q -Q d d1  平板电容器，两极