物理学第5章54电容静电场的能量ppt课件

第五章第五章 静电场静电场5-4 5-4 电容电容 静电场的能量静电场的能量一、电容一、电容 电容器：由两个用电介质绝缘体隔开的电容器：由两个用电介质绝缘体隔开的金属导体组成，它是一种常用的电工和电子元件金属导体组成，它是一种常用的电工和电子元件。几种常见电容器及其符号：几种常见电容器及其符号：第五章第五章 静电场静电场5-4 5-4 电容电容 静电场的能量静电场的能量电容器电容电容器电容UqC 1 1 电容是反映电容器本身性质的物理量；电容是反映电容器本身性质的物理量；两极板两极板所带电所带电量值量值两极板间两极板间的电势差的电势差 （电容的大小仅与导体的形状、相对位置、其间的电介质（电容的大小仅与导体的形状、相对位置、其间的电介质有关。与所带电荷量无关。）有关。与所带电荷量无关。）2 2 电容是描述电容器容纳电荷或储存电能的物理量；电容是描述电容器容纳电荷或储存电能的物理量；3 3 单位：法拉单位：法拉F F）1F=1061F=106F=1012PFF=1012PF讨论讨论第五章第五章 静电场静电场5-4 5-4 电容电容 静电场的能量静电场的能量 例例5-6 求平行板电容器的电容。已知两极板求平行板电容器的电容。已知两极板相对的表面积为相对的表面积为S，极板间的距离为，极板间的距离为d。dS+qq-知：dS 求：?CSqE00q 解：设两极板分别带电设两极板分别带电两极板间的电场强度两极板间的电场强度两极板间的电势差两极板间的电势差SqdEdU0dSUqC0第五章第五章 静电场静电场5-4 5-4 电容电容 静电场的能量静电场的能量二、电介质对电容器的影响二、电介质对电容器的影响 0rCC1r相对电容率相对电容率电容率电容率r0 当电容器两极板间充满某种均匀电介质时，当电容器两极板间充满某种均匀电介质时，电容将增大。电容将增大。真空电容真空电容dSCr0第五章第五章 静电场静电场5-4 5-4 电容电容 静电场的能量静电场的能量一些电介质的相对电容率一些电介质的相对电容率电介质r电介质r电介质r真空1变压器油3氧化钽11.5空气1.000590云母3.77.5 二氧化钛100纯水78普通陶瓷 5.76.8电木7.6玻璃510聚乙烯2.3石蜡2.2纸3.5聚苯乙烯2.6钛酸钡102104第五章第五章 静电场静电场5-4 5-4 电容电容 静电场的能量静电场的能量三、电容器的电能三、电容器的电能qCqqUAdddCQ22QqqCA0d1+-EUqd+22e21212CUQUCQW电容器贮存的电能电容器贮存的电能UQC外力克服静电力作功外力克服静电力作功第五章第五章 静电场静电场5-4 5-4 电容电容 静电场的能量静电场的能量四、静电场的能量四、静电场的能量 能量密度能量密度物理意义电场是一种物质，它具有能量。物理意义电场是一种物质，它具有能量。电场空间所存储的能量电场空间所存储的能量 VVVEVwWd21d2ee电场能量密度电场能量密度2e21EVWwe2e21CUW 2)(21EddSSdE221第五章第五章 静电场静电场5-4 5-4 电容电容 静电场的能量静电场的能量 例例5-7 某电容器标有某电容器标有“10F，450V当充电当充电到到400V时，它所储存的电能为多少？时，它所储存的电能为多少？知：F101F105CV400U 求：?eWJ8.04001012121252eCUW 解：电容器贮存的电能电容器贮存的电能