2022-2023学年高二物理竞赛课件：电容器的电容

电容器的电容 腔内导体的表面与壳的内表面的形状及相对位置 电容器的电容 1. 电容器： 2.电容： 由静电屏蔽可知：导体壳内部的场只由腔内的电量Q和几何条件及介质决定 内表面-Q Q 电介质 由两块用电介质隔开的金属极板构成。它 们彼此靠得很近，使两板间电场不受外部带电体的影响。电介质既起绝缘作用又起增大电容的作用。 2 欲得到1F的电容，孤立导体球的半径R为多少？ 例1：求真空中孤立导体球的电容。 设球带电为Q 解： 导体球电势 导体球电容 介质 几何 由孤立导体球电容公式知 R 问题 3 典型的电容器 平行板 d 球形 柱形 电容的计算 R1 R2 R1 R2 设Q U 4 (1) 球形电容器 令 O R1 孤立导体球的电容 R2 R3 R1 5 (2) 圆柱形电容器 设外筒内表面和内筒外表面分别带电-Q和+Q，忽略边缘效应。 R1 R2 6 (3) 平行板电容器(忽略边缘效应) + + + + + - - - - - d S S 7 (1)串联(Series Capacitors)： C1 C2 C3 电容减小，倒数和 串联时总电容减小，但电容器组的耐压能力提高了 8 (2)并联(Parallel Capacitors)： 并联时总电容增大，但电容器组的耐压能力降低了（取决于耐压能力最低的电容） C1 C2 C3 电容增大，代数和 电容器的两个主要指标: 电容、耐压能力 9 电容串并联的方式 首尾相接 + + - - 串联: 1 2 1 2 3 1 2 并联: + - 共首共尾 1 3 2 A B K 1 3 2 A B K 2 3 A B K 1 2 3 A B K 1 3 2 2 3 电介质的击穿 在强电场作用下，电介质分子中的正负电荷变成可以自由移动的电荷，电介质变为导体。 击穿场强：电介质材料所能承受的不被击穿的最大场强。也叫介电强度。 $