电容介电常数影响因素(一口气搞懂电容这个重要的物理量)

提起电容,就不得不说一下电容器电容器是应用得非常广得电器元件之一,它最大的特点就是能够通交流,阻直流,因此,电容器常常被用来做整流得元器件而电容则表示的是电容器储存电荷的本领,也就是说,电容反应了电容器储存电场能的能力,接下来我们就来聊聊关于电容介电常数影响因素?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!

电容介电常数影响因素(一口气搞懂电容这个重要的物理量)

电容介电常数影响因素

提起电容,就不得不说一下电容器。电容器是应用得非常广得电器元件之一,它最大的特点就是能够通交流,阻直流,因此,电容器常常被用来做整流得元器件。而电容则表示的是电容器储存电荷的本领,也就是说,电容反应了电容器储存电场能的能力。

在给电容器充电的过程中,电容器两个极板上就会聚集大量的等量异种电荷,电容器的极板上有了电荷的聚集后,电容器的两个极板间就一定存在着电场,而电场有具有能量的属性,因此,电容器的两个极板间就一定存在着电势差。

进一步研究表明,电容器的电容等于电容器所带电荷量Q与电容器两基板间的电势差之比,写成公式就是C=Q/U,其中C为电容符号,单位法拉,简称法,符号F。在此式中应该明白,这里的电荷量是指单个极板所蕴含的电荷量,因为在电容器放电的过程中,负极板的电子是要跟正极板的正电荷进行中和的,所以,电容器的电量应该就是指单个极板上的电荷量的绝对值。

但是,由电量与电势差的比值得到的电容只是电容的定义式,一个电容器的电容其实跟极板上的是没有多大的关系,跟极板间的电势差也没有关系,电容的大小可以根据一组实验来观察到,从而导出了电容的决定式。

在给平行电容器的极板充电后,保持电容器的电量不变,分别改变两极板间的正对面积S与距离d后,可以看到,当S增大时,静电计指出的电势差U在减少,根据C=Q/U可知,平行电容器的电容是在增大的。

当d减小时,静电计上的电势差U同样的减小,表明平行板电容器的电容是在增大的,保持S、d、Q都不变,往平行板中间插入一个电介质,则会看到静电计上的电势差又减少了,那么电容的电容也就增大了。而电容器极板间充满电介质后电容增大的倍数就叫做电介质常数。由此可知,真空中的电介质常数为1。

在众多的实验的反复推敲下,人们得出了电容器电容的决定式,即C=Sε/4Kdπ,其中K为静电力常量,ε为电介质常数。所以,一般来说,电容器的电容是由两个极板的大小和形状,以及两个极板的相对位置和电介质的种类决定的。

那么问题来了,平行板电容器充电后,继续保持电容器的两个极板与电源相连,在这种情况下,如果增大两个极板间的距离d,那么两极板间的电势差U,电容器所带的电量Q,两极板间的场强E该如何变化呢?

由于电容器充电后依然与电源相连,故而电容器的电势差U不变,由C=Sε/4πKd可知,当d增大时,电容C减小;又由C=Q/U可知,当U不变时,电荷量Q是在减少的。

如果此时切断电源,在这种情况下,当增大d的大小时,电荷量Q、电场E、电势差U又该怎样变化呢?

由于电容器已经断开了电源,故而电容器上的电荷量Q是不变的,由上面的式子可得,电容器的电容依然在减小,所以电容器极板间的电势差U就在变大。由公式E=U/d可得,E=Q/Cd=Q4πK/εS,最后得出两个电容器两个极板间的场强是不变的。

,

免责声明:本文仅代表文章作者的个人观点,与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。文章投诉邮箱:anhduc.ph@yahoo.com

    分享
    投诉
    首页