解放军文职招聘考试电势差与电场强度的关系

 电势差与电场强度的关系

知能准备答案：

同步检测答案：1.C2.C3.BD4.D5.2×106×106.B7.C8.50009.(1)图略E=5×10V/mUAB=-60V(2)4.8×10J10.(1)-5.4V-0.6V-4.8V(2)9.6×10J

综合评价答案：1.BC2.CD3.D4.D5.AC6.500V7.100/-2.58.(1)E=mg/2q(2)U=mv/8q

A点电势低于最高点B9.(1)1.0×10V(2)-6×10V(3)-6×10ev10.mgd/qcosθ11.(1)-50V-30V(2)-10V

同步导学第1章静电场第07节电容器与电容

[知能准备]

1．两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做___________．实际上，任何两个__________________又_______________的导体，都可以看成一个电容器．

2．电容器________________与电容器________________的比值，叫做电容器的电容．表达式C＝______，国际单位制中单位__________，简称____________，符号________________．

常用较小单位lμF＝________F，lpF＝________F．电容是表示电容器________的物理量．

3．平行板电容器极板正对面积为S，极板间距为d，当两极板间是真空时，电容C_________，当两极板间充满相对介电常数为εr，的电介质时，电容C________________．

4．常用电容器从构造上看，可分为________________和________________两类．常用的固定电容器有______________和_________________．

[同步导学]

1．平行板电容器

(1)基本结构：两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成

(2)带电特点：两板电荷等量异号，分布在正对两板的内侧

(3)板间电场：板间形成匀强电场，场强大小为E＝U／d，方向垂直板面

2．电容器的充、放电过程

(1)充电过程如图1—7—1所示：

①充电电流，电流方向为逆时针方向，电流强度由大到小；

②电容器所带电荷量增加；

③电容器两极板间电压升高；

④电容器中电场强度增加；

当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等；

⑤充电后，电容器从电源中获取的能量称为电场能．

(2)放电过程如图1—7—2所示：

①放电电流：电流方向是从正极板流出，电流强度是由大变小；

②电容器上电荷量减小；

③电容器两极板间电压降低；

④电容器中电场强度减弱

⑤电容器的电场能转化成其他形式的能．

3．电容

(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容．

(2)定义式：C＝Q/U．

电容是利用了比值定义法，看起来好像C由Q和U来决定，其实C与Q、U无关，C的大小是由电容器本身的结构决定的，只是比值Q/U可以用来量度电容器的电容．即使电容器不带电，电容器容纳电荷的本领也不变，其电容仍然为C．

(3)单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，符号是F．1F＝1C／V

法拉这个单位太大，实际中常用较小的单位，微法(μF)和皮法(pF)其关系：1F＝106μF＝1012pF

(4)由C=Q/U可知C=ΔQ/ΔU

(5)电荷量Q＝CU，带电荷量随电压的升高而增大，即带电荷量与电压成正比．

提示：

①电容器是一种电路元件，而电容是一个物理量，它表征了电容器容纳电荷的本领．

②电容器的带电荷量是一个极板上电荷量的绝对值．

③电容C是用比值定义法定义的，本章学过的电场强度E、电势φ，都是用比值法定义的．电容C=Q/U，但不能说电容C与Q成正比、与U成反比．电容C由电容器本身的性质决定，与Q、U的大小无关．

④加在电容器两极上的电压不能超过某一限度．超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏．这个极限电压称为穿电压．电容器工作时的电压应低于击穿电压．电容器上一般都标明电容器的电容和额定电压．额定电压是指电容器长期工作时所能承受的电压，比击穿电压要低．

4．常用电容器

(1)固定电容器：电容固定不变的电容器，常用云母、陶瓷、聚苯乙烯等为电介质，这种电容在使用中不分极性．

(2)电解电容器：也是一种固定电容器，只是用很薄的一层氧化膜作电介质，电容较大．并且，电解电容器的极性是固定的，使用时极性不能接错．

(3)可变电容器：是一种可以改变电容大小的电容器，通常由两组铝片组成，其中一组固定不动的叫定片，另一组可以转动的叫动片．转动时，两组铝片的正对面积发生变化，电容就随着改变．可变电容器的绝缘物质通常为空气或塑料介质．

例1有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，使它的电荷量减少3×l0-4C，于是电容器两极板间的电压降低1/3，此电容器的电容量μF，电容器原来的带电荷量是C，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是μF．

解析：①电容器两极板间电势差的变化量为

，由有

②设电容器原来带电荷量为Q，则Q＝CU＝1.5×10-4×3＝4.5×10-4C.

③电容器的电容是由电容器本身因素决定的，与是否带电、带多少电荷量无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150μF．