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07-5 07-6 电容器,静电能.pptx

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本课件从孤立导体的电容讲起,给出平板、球形与圆柱形电容器的电容计算步骤,讨论电容器的串联与并联,并介绍静电场的能量密度与电容器储能的计算方法,说明电介质对电容的影响。

电容和电容器封面页,标示静电场的能量。
电容器讲解页,说明电容器:一种储存电能的元件。
球形电容器讲解页,说明圆柱形电容器由高斯定理计算得:lr圆柱形电容器电容:计算电容器电容的步骤:1。
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第1页:电容和电容器

电容和电容器

7-5-1孤立导体的电容5毫升05毫升导体具有储存电荷的本领电容:孤立导体所带电量q与其电势V的比值。

法拉(F= C·V-1)孤立导体球孤立导体球的电容为:电势:孤立导体的电容仅取决于导体的几何形状和大小,与导体是否带电无关。

地球的电容

第2页:电容器

电容器

电容器
一种储存电能的元件

由电介质隔开的两块任意形状导体组合而成。

两导体称为电容器的极板。

电容器的符号
电容器电容:极板电量q与极板间电势差 之比值
常用电容器的电容
1、平板电容器电容::相对电容率d+++++-----BA-q+qES

第3页:球形电容器

球形电容器

  • 3.圆柱形电容器由高斯定理计算得:lr圆柱形电容器电容:计算电容器电容的步骤:1、计算极板间的场强E2、计算极板间的电势差3、由电容器电容定义计算C

第4页:静电场的能量

静电场的能量

7-6-1点电荷系的电能ab功:静电能:两个点电荷的相互作用能:或点电荷系统的相互作用能:式中Vi表示除第i个点电荷以外的所有其它点电荷的电场在所qi在处的总电势。

连续分布带电体的电能

第5页:例:电容器的能量-q+q

例:电容器的能量-q+q

电容器的能量-q+q ++dq5-6-3电场的能量电能是储存在(定域在)电场中以平板电容器为例:电场的能量密度:单位体积电场所具有的能量结论:电场的能量密度与电场强度的平方成正比电场能量的计算式:注意:对于任意电场,上式普遍适用

第6页:例3:球形电容器带电q

例3:球形电容器带电q

例3:球形电容器带电q,内外半径分别为R1和R2,极板间充满介电常数为ε的电介质。

计算电场的能量。

R1R2rdr解
计算电容量

第7页:例4:真空中一半径为a

例4:真空中一半径为a

例4:真空中一半径为a,带电量为Q的均匀球体的静电场能。

解法一
球内场强:aQ球外场强:解法二
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