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1、6-1 6-1 静电场中的导体静电场中的导体6-2 6-2 静电场中的电介质静电场中的电介质6-3 6-3 电位移电位移 有介质时的高斯定理有介质时的高斯定理6-4 6-4 电容电容 电容器电容器6-5 6-5 静电场的能量和能量密度静电场的能量和能量密度第六章第六章 静电场中的导体和电介质静电场中的导体和电介质电容电容器 6-4 6-4 电容电容 电容器电容器一一孤立导体的电容孤立导体的电容二二电容器电容器三三三三 电容器的并联和串联电容器的并联和串联第六章第六章 静电场中的导体和电介质静电场中的导体和电介质电容电容器一一 孤立导体的电容孤立导体的电容例如例如 孤立的导体球孤立的导体球电容电
2、容器 孤立导体的电容孤立导体的电容 地球地球单位单位: 物理意义物理意义: : 电势一定时电势一定时, ,所能容纳电荷量多少的能力所能容纳电荷量多少的能力. .电容电容器二二 电容器电容器 1 1 电容器电容器: : 两个能够带有两个能够带有等值异号等值异号电荷的导体所电荷的导体所 组成的系统组成的系统. .电容电容器 平行板电容器平行板电容器 圆柱形电容器圆柱形电容器 球形电容器球形电容器电容电容器按形状：柱形、球形、平行板电容器按形状：柱形、球形、平行板电容器按型式：固定、可变、半可变电容器按型式：固定、可变、半可变电容器按介质：空气、塑料、云母、陶瓷等按介质：空气、塑料、云母、陶瓷等 2
3、 电容器的电容器的分类分类特点：非孤立导体，由两极板组成特点：非孤立导体，由两极板组成电容电容器 电容器的电容电容器的电容 电容器电容器的电容为的电容为电容器一块极板电容器一块极板所带电荷所带电荷Q与两极板电势差与两极板电势差 的比值的比值 . 电容的大小仅与导体的电容的大小仅与导体的形状形状、相对位置相对位置、其间、其间的的电介质电介质有关，与所带电荷量有关，与所带电荷量无关无关. .注意注意电容电容器（2）两带电平板间的电场强度两带电平板间的电场强度（1）设设两导体板分别带电两导体板分别带电（3）两带电平板间的电势差两带电平板间的电势差（4）平板电容器电容平板电容器电容例例1 平行平行平板
4、电容器平板电容器+ + + +-解解电容电容器平行板电平行板电容器电容容器电容（3） （2）（4）电容电容+-（1 1）设设两导体圆两导体圆柱柱面单位长度上面单位长度上分别带电分别带电例例2 圆柱形电容器圆柱形电容器解解电容电容器例例3球形电容器的电容球形电容器的电容设内外球带分别带电设内外球带分别带电Q解解电容电容器孤立导体球电容孤立导体球电容电容电容器电容器电容的计算电容器电容的计算1 1）设两极板分别带电设两极板分别带电Q； 步骤步骤2 2）求求两极板间的两极板间的 E； 4 4）根据根据C=Q/U,C=Q/U,求求C.C.3 3）求求两极板间的电势差两极板间的电势差U； 电容电容器单位
5、长度的单位长度的电容电容解解 设两导线的电荷线密度为设两导线的电荷线密度为 例例4 4 两半径为两半径为R的平行长直导线，中心间距为的平行长直导线，中心间距为d，且且dR, , 求单位长度的电容求单位长度的电容. .电容电容器三三 电容器的并联和串联电容器的并联和串联电容器的并联电容器的并联电容器的并联电容器的并联: 增大电容增大电容电容电容器2电容器的串联电容器的串联电容器的串联电容器的串联: 提高耐压能力提高耐压能力电容电容器例例（13241324）C C1 1和和C C2 2两空气电容器两空气电容器串联以后接电源充电在电源保串联以后接电源充电在电源保持连接的情况下，在持连接的情况下，在C
6、 C2 2中插入一中插入一电介质板，则电介质板，则 (A)(A)C C1 1极板上电荷增加，极板上电荷增加，C C2 2极板上电荷增加极板上电荷增加 (B)(B)C C1 1极板上电荷减少，极板上电荷减少，C C2 2极板上电荷增加极板上电荷增加 (C)(C)C C1 1极板上电荷增加，极板上电荷增加，C C2 2极板上电荷减少极板上电荷减少 (D)(D)C C1 1极板上电荷减少，极板上电荷减少，C C2 2极板上电荷减少极板上电荷减少 电容电容器例例（13281328）C C1 1和和C C2 2两空气电容器两空气电容器并联起来接上电源充电然后将并联起来接上电源充电然后将电源断开，再把一电
7、介质板插入电源断开，再把一电介质板插入C C1 1中，如图所示中，如图所示, , 则则 (A) (A)C C1 1和和C C2 2极板上电荷都不变极板上电荷都不变 (B) (B)C C1 1极板上电荷增大，极板上电荷增大，C C2 2极板上电荷不变极板上电荷不变 (C) (C)C C1 1极板上电荷增大，极板上电荷增大，C C2 2极板上电荷减少极板上电荷减少 (D) (D)C C1 1极板上电荷减少，极板上电荷减少，C C2 2极板上电荷增大极板上电荷增大 电容电容器 例例 如图，一平行板电容器极板面积为如图，一平行板电容器极板面积为S，中间中间充有两层介质，其厚度和电容率分别充有两层介质，其厚度和电容率分别d1 、1 和和d2 、2，求该电容器的电容，求该电容器的电容.d1d221解解电容电容器d1d221解解 此题也可看成两个电容器的串联此题也可看成两个电容器的串联电容电容器 例例 如图，一平行板电容器极板面积为如图，一平行板电容器极板面积为S，厚度为厚度为d1 ，中间一半体积内充有电容率为，中间一半体积内充有电容率为1的的介质，另一半体积内充有电容率为介质，另一半体积内充有电容率为2的的介介质，求该电容器的电容质，求该电容器的电容.d21S/2S/2解解 此题可看成两个电容器的串联此题可看成两个电容器的串联电容电容器
