Chapter5靜電學§5-1庫侖定律§5-2電課件

1、Chapter 5 靜電學 5-1 庫侖定律 5-2 電場與電力線 5-3 電位能 5-4 電位與電位差 5-5 電容器Chapter 5 靜電學25-5 電容器一、萊頓瓶電荷濃縮器儲存大量電荷裝置1745 年德國教士克萊斯特（Ewald Georg von Kleist，1700 1748）的意外發(fā)現(xiàn)，以及隨後荷蘭萊頓大學教授穆森布羅克（Pieter van Musschenbroek，1692 1761）25-5 電容器一、萊頓瓶電荷濃縮器儲存大量電荷裝置1743僅當手握萊頓瓶時，才可發(fā)揮儲存電荷的效果。3僅當手握萊頓瓶時，才可發(fā)揮儲存電荷的效果。4藉助電荷產(chǎn)生器及萊頓瓶內(nèi)的導體接至玻璃瓶

2、底，可以使接地的實驗者手上感應出更多的正電，吸引瓶內(nèi)的負電，而讓萊頓瓶上的負電荷增加。4藉助電荷產(chǎn)生器及萊頓瓶內(nèi)的導體接至玻璃瓶底，可以使接地的實 5-5 電容器1. 電容器1.1 裝置：以絕緣體隔開兩片金屬板作成，其電路符號如右。C 5-5 電容器1. 電容器1.1 裝置：以絕緣體隔開兩片 5-5 電容器1. 電容器1.2 原理：兩金屬板與電池連接時，兩板便累積等量的異性電荷，當電量逐漸增加到兩板電壓與電池端電壓相等時，即停止充電。接著，兩板與電池切斷連接，則兩板上的電荷因彼此吸引，而儲存在兩板上；若兩板間的電壓越高，則電場越強，正負電荷可能發(fā)生放電而中和，為增加蓄積的電能及避免放電現(xiàn)象，常

3、在其間填充絕緣物質(zhì)，稱為電介質(zhì)( Dielectric )。 5-5 電容器1. 電容器1.2 原理：兩金屬板與電池連 5-5 電容器2. 電容( Capacitance )2.1 定義：電容器每1伏特電位差之間所能儲存(分離)的電荷量，即2.2 單位：法拉( Farad， ) 2.3 電容就是度量元件容納電荷的能力，在電壓固定的條件下，如能容納更多的電量，則該元件的電容越大。 5-5 電容器2. 電容( Capacitance )2 5-5 電容器3.1 兩平行板間的均勻電場： 其中，Q為單側(cè)平行板上積蓄的電荷，並非兩板上電荷之和，可視為分離的電量。3.2 兩平行板間的電容C和板面積A成正比

4、，和兩板間距離d成反比，稱為電容率，由電介質(zhì)材料決定。3.3 電容器的電容只和其幾何形狀有關(guān)，和所施之電壓無關(guān)，是屬於元件本身的容電特性。 3. 兩平行金屬板之電容 5-5 電容器3.1 兩平行板間的均勻電場：3. 兩平行Chapter5靜電學5-1庫侖定律5-2電課件 5-5 電容器3. 兩平行金屬板之電容例1 兩平行金屬板上帶電量各為Q及Q，兩板距離d時，兩平行金屬板的電容為C，(1) 若將兩板之帶電量增為2Q及2Q，則電容變?yōu)閹妆叮?2) 若將兩板距離增為2d，則電容變?yōu)閹妆叮?5-5 電容器3. 兩平行金屬板之電容例1 兩平行金屬板 5-5 電容器3. 兩平行金屬板之電容例2 圖示為三

5、個平行金屬板電容的帶電量Q與電壓V的關(guān)係圖線。其所對應的金屬板面積與兩板間距離應為表中的何者？電容面積兩板距離甲Ad乙A2d丙2Ad 5-5 電容器3. 兩平行金屬板之電容例2 圖示為三個欲使大平行金屬板電容器的電容增大，下列何者是可行的方法？ (A) 減少金屬板的面積 (B) 增加金屬板的面積(C) 減少金屬板間的距離(D) 增加金屬板間的距離 (E)減小兩金屬板間的電位差。 【96新莊】欲使大平行金屬板電容器的電容增大，下列何者是可行的方法？ (Chapter5靜電學5-1庫侖定律5-2電課件141415電容為電容器上的電量與電容器兩端電位差之比值。15電容為電容器上的電量與電容器兩端電位差之比值。16164.1 球表面電壓： ，故導體球(自)電容C和球半徑R成正比。4.2 地球可視為一個極大的球形電容器(雖然理論值只有710F) ，能積蓄很多電荷而保持固定的電位，若將導體接地，可使其與地球等電位。例3 一半徑為18 cm的孤立導體球，其電容為何？ 5-5 電容器4. 導體球或球殼之電容4.1 球表面