如何理解电容公式C=Q/U?为什么用电荷量除以电压可以表示容纳电荷的能力?

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/15 15:12:25
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如何理解电容公式C=Q/U?为什么用电荷量除以电压可以表示容纳电荷的能力?
如何理解电容公式C=Q/U?
为什么用电荷量除以电压可以表示容纳电荷的能力?

如何理解电容公式C=Q/U?为什么用电荷量除以电压可以表示容纳电荷的能力?
不知你是否也是大学生.大学的物理学习将解决很多疑惑,因为数学知识多了.但可能那些公式也看不太懂.
我就自己理解说一下,或有偏颇请原谅.当一个电容两端加以电压,将会对其充电.因为电容板导电且面积较大,所以可以容纳电荷.充电过程就是电荷流入电容板(即电流),但万事都有饱和.当电容板有限的面积内已经充满电荷(充满意味着电容板上电荷产生的电压与外加电压等大反向),便停止充电,电路相当于断路,因为电荷流不进去.而不同电容板对容纳电荷的能力不同,这能力被定义为电容.
当一个高电容的板子,在同一电压下,比低电容的板子容纳更多电荷.这就是你提出的公式的真实意义.C表彰电容容纳电荷的能力

平板电容器由两个彼此靠得很近的平行极板(设为A和B)所组成,两极板的面积均为S,设两极板分别带有+Q,-Q的电荷,于是每块极板的电荷密度为σ=Q/S, ,我们略去极板的边缘效应,把两极板间的电场看成是均匀电场,由高斯定理可得两板间场强为E=σ/ε。=Q/ε。
再由U=∫AB E dl =Ed=Qd/ε。再根据C=Q/U
得出C=ε。S/d既平板电容公式也就是C=S/4πkd...

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平板电容器由两个彼此靠得很近的平行极板(设为A和B)所组成,两极板的面积均为S,设两极板分别带有+Q,-Q的电荷,于是每块极板的电荷密度为σ=Q/S, ,我们略去极板的边缘效应,把两极板间的电场看成是均匀电场,由高斯定理可得两板间场强为E=σ/ε。=Q/ε。
再由U=∫AB E dl =Ed=Qd/ε。再根据C=Q/U
得出C=ε。S/d既平板电容公式也就是C=S/4πkd
注:ε。=1/4πk 是真空电容率
平板电容器的电容与极板的面积S成正比,与极板间的距离d成反比,电容C的大小与电容是否带电无关,只与电容器本身的结构形状有关

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如果是中学,可以这样理解,在一定电压下,电荷发生移动,聚集在电容两极板上,聚集的电荷越多说明电容容纳电荷的本领越强。