1、11.3电容器一、电容的定义1、电容器:任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。2、电容:描述电容器容纳电荷本领的物理量(1)定义:把电容器带电量Q与两极板间的电压U的比值叫这个电容器的电容,用C表示(2)定义式:(3)单位:法拉(F),简称:法 常用单位: 1F = 10-6F 1pF= 10-12F二、几种常见电容器的电容1、孤立导体球的电容可以理解为导体球和无限远处构成电容2、平行板电容器的电容 :相对介电常数。空气的相对介电常数为1,其他介质大于1。S:两极板正对面积d:两极板间距离3、球形电容器(两极板为同心球壳,通常外壳接地)解得对球形电容器特殊情况的讨论(1)当外径趋近
2、于无穷大时,即退化为孤立导体球公式思考:能否用内径趋近于0来近似?(2)内外球半径接近时,可看作平行板电容器。其中S即为球的表面积,d为内外径之差 4、柱形电容器(两极板为同心圆柱壳,通常外壳接地)讨论内外径接近的情况,此时可以利用平行板电容器公式三、电容器的串并联1、串联: 总电容减小(d增加) 2、并联: 总电容增加(S增加) 例1、三个完全相同的电容连接如图所示已知:电容C1上带电量为Q,上极板带正电,C2、C3原不带电(1)用导线将a、b相连,求C2的上、下极板所带电量及其符号;(2)然后断开a、b将a、c相连,再断开a、c将a、b相连,求这时C2的上、下极板带电量及其符号;(3)在(
3、2)的情况下再将a、d相连,求这时C2的上、下极板带电量及符号例2、平行板电容器电容为C0,它是由两块相距为d的金属板A、B组成,若将此电容器放入一金属盒KK内,金属盒上下两内壁与A、B分别相距为d/2,不计边缘效应时,电容器的电容C变为多大?如将盒中电容器的一极板与金属盒相连接,这时电容器C又为多大?例3、两块平行放置的大金属薄板面积都是S,它们之间的距离为d。(d远小于金属板的线度)。已知A板带电+Q1,B板带电+Q2, Q2 L),厚为电容器极板间距离D的(P 1).开始时金属板竖直地放在电容器正中线的上方,下端与电容器板上端对齐,然后自由下落,求t时刻电容器极板上的电荷量(忽略所有边缘效应以及电磁力对金属板下落的影响)