导体系统的电容.ppt

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人教版(2019)高一物理必修第三册第十章：10.4电容器的电容(共30张PPT)

2.哪个储水本领大？如何反映其储水本领？
水量电荷量Q与电容器两极板
间的电势差成正比，比值Q/U 是一个常量。不同的电容器，这个比值一般是不同的
.这个比值表征了电容器储存电荷的特性
---电容
二.电容
1、定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差 U的比值，叫电容器的电容。符号C。
B -Q
电路符号：或
5、电容器的充放电（１）充电：使原本不带电的两板带上等量异
种电荷的过程
正极板
＋Q
两有极短间暂有的电压流
＋＋＋＋＋＋＋＋
E
－－－－－－－－
－Q
两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量
负极板
注意：
①电容器充电的过程中，在两极间的电压、两板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于电源电压为止，该过程中电路中有短暂的充电电流
2、两个电容器电量之比为2：1，电压之比为1：2, 则它们的电容之比为 4:1 。
3、某电容C=20PF，那么用国际单位表示，它的电容为__2_×__1_0_-_11_F。
4、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是（）
A、电容与带电量成比 B、电容与电势差成反比 C、电容器带电量越大时，电容越大。
A、Q1＞Q2 B、Q1=Q2
√C、Q1＜Q2．
D、无法确定Q1与Q2的大小关系
研究平行板电容器的电容和哪些因素有关
大量实验证明：
平行板电容器的电容C 跟介电常数r 成正比，跟正对面积S 成正比，跟极板间的距离d 成反比．
公式表示为： C r s 4 kd
S 表示两板的正对面积,d 表示两板间的距离 r是电介质的介电常数，k是静电力常量

双导体系统电容的计算

内外导体间的电压为
以求同轴线单位长度的电容为例：设同轴线的内外导体单位长度带电量分别为
＋和一Ｐ；内半径为ａ外导体半径为ｂ内外导；；体间填充介电常数为ｅ均匀电介质．的由于同轴线内外电极的电导率远大于其间填充导电媒质的电导率，以可以把内外导体视为所等势体，质中恒定电场仅有径向分量，电场强媒且
ｔｒｓｓｅｓｃｐｃｔｎｅｏｙｔｍａａｉａｃ．
ＫｅｏｄｃｘｉｌｌｎｙＷｒｓｏａａｉｅ；ｃｐｃｔｎｅａａｉａｃ
电容是导体系统的一种基本属性，是描述它导体系统存储电荷能力的物理量．个导体系统，一
物理与工程
Ｖｏ．ＯＮ．２１１２ｏ６００
一
２２ｃ￡１ｂｎ一２ …ｎ／）（～Ｃ７
电容器构成，这无数小的平行板电容器的电容求所满足的和式．是以同轴还线为例，了求出同轴线电为容器的电容，们把两圆柱我壳ａｂ之间媒质层看作是、
ｕｆＥ．ｌｄ
间的电压．
２ｄｆＥ．
可以视为这一系列的平行板电容器的串联．度厚为ｄ，积为２ｒ的平行板电容器的电容ｒ面兀ｚ
ｄ一Ｃ：ｅ￣ｌＴｒ２

多金属导体系统的部分电容分析和计算

C11 (1 0) C12 (1 2 ) C1n (1 n )
导体1上的电荷可看成由n份电荷所组成： q1第一部分： q11 C11 (1 0) q11 是导体1与大地之间的部分电容 C11 1 0 q1第二部分： q12 C12 (1 2 ) q12 是导体1与导体2之间的部分电容 C12 1 2 ……
或
…（1)
i ij q j
j 1
n
(i 1, 2, , n)
比例系数 ij 称为电位系数
电位系数 ij
ij
ij
qj
称为互电位系数：在数值上等于第j个导体上的总电量为一个单位而其余导体上的总电量为零时，第i个导体的电位。
ii
ii
qi
称为自电位系数
电位系数的特性：
或表示为
…（3)
qi Cij (i j ) Ciii
j i
n
(i 1,2,, n)
(i j ) 变换过程中: Cij ij n Cii i1 i 2 in ij
j 1
Cij、Cii
即为“部分电容”
Cij、Cii 即为“部分电容”：
q1 111 122 1nn q 2 21 2 22 2 2n qn n11 n 22 nnn
其中
…（2)
ij
M ij
电位系数组成的行列式 ij
在多导体系统中,一个导体在其余导体的影响下,与另一个导体构成的电容
Cij qij
i j
(i j ) 是导体i和导体j之间的部分电容，称为导体i和导体j

电容与电感课件ppt

旁路去耦
总结词
电容在电路中具有去耦的作用，能够消除电路中的自激振荡和噪声干扰。
详细描述
在电子电路中，常常通过在关键部位增加适当的去耦电容来消除自激振荡和噪声干扰。去耦电容能够旁路掉电源中的高频噪声，提高电路的信噪比和稳定性。
能量存储
总结词
电容作为一种储能元件，能够存储电能并在需要时释放。
详细描述
电容的能量存储特性
能量存储
电容可以存储电能。当电压升高时，电容充电并存储能量。当电压降低时，电容放电并释放能量。
储能计算
电容所储存的能量可以用以下公式表示：E = 1/2CV²，其中C是电容的电容量，V是电容两端的电压。
03
电容的应用
滤波稳压
总结词
电容在滤波稳压电路中发挥着重要的作用，能够平滑输出电压，提高稳定性。
应用场景
扼流圈广泛应用于各种电子设备中，如电源、音频设备等，用于稳定电流和防止电磁干扰。
变压器
定义
变压器是一种利用电磁感应原理改变交流电压的装置。
工作原理
变压器由两个或多个绕组组成，当一个绕组上施加交流电压时，磁场在另一个绕组上产生感应电
动势，从而改变电压的大小。
应用场景
变压器广泛应用于电力系统和电子设备中，如电源、电机控制、音频设备等，用于升压、降压、
制造工艺上的联系与差异
总结词
电容和电感的制造工艺既有联系又有差异。
详细描述
它们的基本结构都是由导线绕制成线圈，但电容的导线之间是并联关系，而电感的导线之间则是串联关系。此外，电容的内部填充物通常为绝缘材料，而电感的内部则可能填
充磁性材料。
THANKS。
电容的物理意义
电容的主要作用是储存电能。

第二章静电场中的导体和电介质：电容器的电容

D 0 E P 0 r E E
P e 0 E
§2.8 电容器的电容
一.孤立导体的电容
q C V
单位：F（法拉）
C是与导体的尺寸和形状以及周围的电介质有关,与q，V无关的常数。
1F 10 F 10 PF
6 12
例1 .求半径为R的孤立导体球的电容。
q1:q2: · :qn = C1:C2: · :Cn · · · ·
q qi (V A VB ) C i ,
i 1 i 1
n
n
n q C Ci VA VB i 1
并联电容器的总电容等于各电容器的电容之和 2. 串联
C Ci
i 1
n
A +
VA +q –q +q –q 。
q dA udq dq C
从开始极板上无电荷直到极板上电量为Q的过程中，电源作的功为
2 q 1 Q 1Q dq 0 qdq C C 2 C
A dA 0
Q
Q CU
U为极板上电量为Q时两板间的电势差
1 Q2 1 1 2 A CU QU 2 C 2 2
E
0
( r R1 , r R2 )
λ er 2πεr
B A
( R1 r R2 )
2
VA VB
R E dl R Edr
1
λdr R1 2πεr
R2
R2 q R2 λ ln ln 2πε R1 2πεL R1
q 2πεL C V A VB ln( R2 / R1 )
②所求的C = q/VA–VB一定与q和VA–VB无关，仅由电容器本身的性质决定。

高二物理竞赛课件：电容电容器(共15张PPT)

ε
B A
+ Q 和 - Q，即=Q/L
L
-Q +Q
R2
R1
例3. 圆柱形电容器的电容解：设内外筒分别带电荷
ε
A
+ Q 和 - Q，即=Q/L
r
作高斯面
B
L l
-Q +Q
R2
R1
例3. 圆柱形电容器的电容解：设内外筒分别带电荷
ε
B A
+ Q 和 - Q，即=Q/L
r
作高斯面
L
∮D•dS = D 2rl = l
C =εS / d
σ
dε
D
+ + + + + +σ
材料介电常数ε实用测量方法：先测量没有介电材料时电容器的电容 Co =εo S / d
再在两平板之间填满被测介质而重测电容 C = εS / d
于是得： C / Co =ε/εo =εr 所以两电容之比就是放在两平板之间材
料的相对介电常数。根据电容的定义和串并联的特点，同学
串联公式：1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3+ … 并联公式： C = C1 + C2 + C3+ …
例 2 试求同心球形电容器的电容
( 介质为真空 ) 解：两导体之间的电场为
E = Q / 4πεo r2 ro 电极 A、B UA - UB =∫AB E ·d l
Q +Q
1μF = 10-6 F， 1 pF = 10-12 F。
二、电容器及其电容电容的概念可推广到一个导体系统上。
让我们考虑电荷各为 + Q 和 - Q

电容ppt课件

电容传感器用于测量压力、温度、湿度等物理量，具有高灵
敏度和快速响应的特点。
电容在电力系统的应用
无功补偿
电容可以提供无功功率，提高电力系统的功率因数，减少线路损耗。
滤波和消除谐波
电容可以吸收谐波电流，减少对电力系统的干扰和损耗。
储能
电容可以存储电能，用于平衡电力系统中的有功和无功功率。
瞬态保护
微法拉是法拉的千分之一，常用于表示小电容
值。
皮法拉（pF）
皮法拉是微法拉的千分之一，常用于表示非常
小的电容值。
纳法拉（nF）
纳法拉是皮法拉的千分之一，常用于表示非常
小的电容值。
电容的表示方法
01
02
03
直标法
直接在电容器上标明电容值。
色标法
通过不同颜色的环来表示电容值，不同颜色代表不同的有效数字和倍率。
爆炸或冒烟
可能是由于内部短路或使用不当等原因引起，需要立即切断电源并更换损坏的电容器。
05
电容RS TO CREATE A NEW
ERA
电容技术的发展趋势
要点一
总结词
小型化、高性能、环保化
要点二
详细描述
随着电子设备向便携化、智能化方向发展，对电容器的体积、性能和环保性提出了更高的要求。未来电容技术的发展将更加注重小型化设计，以适应更紧凑的电子设备内部空间。同时，高性能、高稳定性的电容器将成为主流，以满足电子设备高效率、高可靠性的需求。环保材料和生产工艺的应用也将成为电容技术发展的重点，以降低对环境的影响。
数字表示法
通过数字和字母来表示电容值，例如104K表示 10,000pF的电容，K表示误差为±10%。
02

电容电容器 (大学物理)ppt课件

例：导体球，外包一层电介质
求：电容
解： 0
E
Q
4
0
r
r
2
r R1 R1 r R2
Q
r
O
R1
Q
4 0r 2
r
U=
Ecosdl
=
R1
= Q (1 1) +
40r R1 R2
R2
R2
R2
R1
Q 4
40 R1Q20r=r24dQr0[+1rR(2R 141 Q0R r122)d r R12]
2d
= 120rE2Sd120rE2V
r
能量分布在电场中电场是能量的携带者
适用任意
E
dW
dV
电场能量密度 w dW
电场
dV
w dW dV
=
1 2
0
r
E
2
1
DE
1
rr DE
，
wE2
22
均匀电场， WwV
非均匀电场，W dW wdV = V
例：孤立导体球电场的能量
V
120r
E2dV
dV4r2dr
U q
4 0r R
注：电容与导体是否带电无关与导体几何因素和周围介质有关
CU q40rRrC0
二、电容器及电容
UABUAUB
实验与理论证明：
q 常量 U AB
q C ：电容 U AB
由彼此绝缘、相距很近的两导体构成
q
q
U A
UB
r
A(正极板) B(负极板)
注意：C 取决于电容器的形状、大小、相对位置及其间介质
解：
E

2.9导体系统的电容

p

1
(4 0
)2
[
1 ab

1 b2
]
18
第二章 2.9
求 p 的代数余子式：
1

p
1
4 0

a 1
b
1

p#

1
4 0
b1
b
1
b 1

b
1 b
1

a
P 的伴随矩阵。
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19
第二章 2.9
故

试求各部分电容.
解: 当三根心线用细导线连接在一起时，
测得它与外壳之间的电容为 0.054F
C11 C22 C33 0.054 F
当两根心线与外壳连接时,测得另一
心线与外壳之间的电容为 0.036F
C33 C23 C13 0.036 F 由于对称性.则 0.018F 0.009F
ii
电容系数
ij (i j)
感应系数
q p 1
ij ji
互易１2
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10
第二章 2.9
i ii 为除导体以外，其余导体均接地时，i导体上的电荷量与其自身电位之比。
q ii qi
当 i 1V 时， ii i
2

q2
4 0b

p22 q2

p 22

p12

1
4 0b
0
1
b
a
2
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17
第二章 2.9
1 1

p

电容的计算

5.3 电容的计算1.孤立导体的电容2.双导体系统的电容3.多导体的部分电容QC φ=1. 孤立导体的电容式中：为导体所带的电荷量，为导体的电位。

φQ 孤立导体的电容指的是该导体与零电位参考导体之间的电容。

QC φ=例：在无限大接地导体平面上方h 高处，有一半径为a 的长直圆柱导体，其轴线与平面平行，求：圆柱导体单位长度上的电容。

解：圆柱导体单位长度上的电容指的是该导体与导体平面之间的电容。

圆柱导体单位长度上的电荷量圆柱导体的电位haha hahacclρlρ-yx圆柱导体的电位用镜像法求解：haφ=hahacclρlρ-yx圆柱导体的电位计算：根据电轴法：22c h a=-p假设：电轴的线电荷密度为lρ圆柱导体表面P 点的电位：0()ln2π()l c h a c h a ρφε+-=--圆柱导体单位长度上的电荷量：lQ ρ=导体圆柱单位长度的电容：QC φ=2ln()ln()C c h a c h a πε=+---+0()ln2π()l c h a c h a ρφε+-=--lQ ρ=可得：22ch a=-其中：2. 双导体系统的电容Q C U=Q U 式中为带正电导体的电荷量，为两导体间的电压。

d SQ E Sε=⋅⎰d lU E l=-⋅⎰d d SlE SC E lε⋅=-⋅⎰⎰必须求出其间的电场。

由上式可见：欲计算两导体间的电容，C Ed ()d ()lU E l E r r E r r αϕα=-⋅==⎰⎰设两极板间电压为U则：()UE r rα=21r r r =-ε例：如图所示，电容器可以用圆柱坐标系表示，一极板位于xoz 平面，另一极板和xoz 面成角，电容器高为h ，径向尺寸，内部填充介质的介电常数为。

求：电容。

α解：忽略边缘效应，由边界条件判断，则极板间电场与有关，与无关，r ϕˆ()E E r aφ=xyz1r 2r hαOS n nD E ρε==的极板处，根据电场边界条件：在0ϕ=2121d d d ln h r S Sr r U Uh Q S r z r r εεραα===⎰⎰⎰U r εα=在极板上总电荷为：21lnr Q h C U r εα==所以电容为：例：一无限长同轴电缆的内外半径分别为a 和b ，其间填充介电常数为的两层介质，如图所示。

12章电容器电介质12

★ 结论：充满电介质电容器的电容是真空时电容的
r 倍。

C rC0 2. 电介质的相对电容率 r
(12.11)
r — 称电介质的相对电容率（相对介电常数）。
是表征电介质电学性质的物理量（纯数）。
空气： r
1;
一般电介质： r
1;
导体： r
.
3. 电介质的电容率

q，两板间场强：
(2) 两极板间电势差：
E 2 0 r q q
RB U AB dr ln RA 2 0 r 2 0 RA q 2 0 L (3) 电容：

RB
RA
B A
RB
L
C
U AB

ln( RB RA )
圆柱形电容器电容：
2 0 L C ln( RB RA )
U
§2 电介质的极化
电介质 — 不导电的绝缘物质。
q0 C0 q0 U0
一、电介质对电场的影响
1. 充电介质时电容器的电容
(1) 两极板间为真空时：
以平板电容器为例：
q0 C0 U0
(2) 两极板间充满各向同性的均匀电介质时：实验测得：
r C q0
q0
U
U 0 C q0 q0 C U , r r 0 U U0 r
D
两极板的电势差为
E2
p分子 0
p分子 0
结果：在垂直于电场的端面上产生了极化电荷. 极化电荷只能在分子范围内移动，故又称束缚电荷.

结论、电介质的极化
1. 无极分子的位移极化
2. 有极分子的转向极化极化的结果是在垂直场强的方向上出现极化电荷。 3. 极化电荷（束缚电荷）

电容

5、有一正充电的平行板电容器，若使它的电荷量减少 3×10-4C，其电压降为原来的三分之一，则:（） A、电容器原来的带电量可能是9×10-4C B、电容器原来的带电量为4.5×10-4C C、电容器原来的电压可能为1V D、电容器原来的电压可能为1×10-4V
6、下列说法中正确的是:（） A 、平行板电容器一板带电＋ Q ，另一板带电－ Q ，则此电容器不带电。 B、由公式C=Q/U 可知，电容器的电容随带电量Q的增加而变大。 C、平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两板间电压要减小。 D、电容器的带电量与两极板间的电势差成正比。 7、两块平行金属板带等量异量电荷，要使两板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，应使（） A、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍 B、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍 C、两板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍 D、两板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍
1F=106 μF=1012pF
三、平行板电容器
平行板电容器
实验探究：
1、什么是平行板电容器？ 2、影响平行板电容器电容的因素有哪些？
d↓则引力F↑，容量C↑
+ + + + + + 静电计
在Q和S不变时，d减小，U减小。由C=Q/U知：C增大。
静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差。
课后练习：
１、连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时（） A.电容器的电容C变大 B.电容器极板的带电量Q变大 C.电容器两极间的电势差U变大 D.电容器两极板间的电场强度E变大２、在下图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一个灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的指针变化做出平行板电容器电容变小的依据是（） A、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 B、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大 C、极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小 D、极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大

导体系统的电容的计算方法

C
说明：
q

导体电容是指：使导体得到单位电势所必需给予的电量。但孤立导
体电容都很小，最大的即为地球，大约为710μF.不具有实际意义，
而两个相互靠的很近的彼此绝缘的导体构成的电容器电容很大，才得到广泛运用的。
两个带等量异号电荷（q）的导体组成的电容器，其电容为 q q C U 1 2
导体系统的电容
电容器广泛应用于电子设备的电路中： • 在电子电路中，利用电容器来实现滤波、移相、隔直、旁路、选频等作用；
•
•
通过电容、电感、电阻的排布，可组合成各种功能的复杂
电路；在电力系统中，可利用电容器来改善系统的功率因数，以减少电能的损失和提高电气设备的利用率；
1. 电容电容是导体系统的一种基本属性，是描述导体系统储存电荷能力的物理量。孤立导体的电容孤立导体的电容定义为所带电量q与其电位的比值，即
电容的大小只与导体系统的几何尺寸、形状和及周围电介质
的特性参数有关，而与导体的带电量和电位无关。若已知导体之间的电场分布 q E dS
s
U E dl
l
sE dS C E dl
l
由以上电容的定义，可以得到规则双导体系统的电容
故可近似地认为电荷分别均匀分布在两导线的表面上。应用高斯定理和叠加原
y
理，可得到两导线之间的平面上任一点
P 的电场强度为
两导线间的电位差
1 l 1 E ( x) ex ( ) 2 0 x D x
2
z
a
x D
x
U
1
l E l d 2 0
故单位长度的电容为
的计算步骤： (1) 假定两导体上分别带电荷+q 和 -q ； (2) 计算两导体间的电场强度E； 2 (3) 由 U E dl，求出两导体间的电位差；

寄生电容寄生电容-精品资料PPT

40
时间延迟
问：如上所示的电阻-电容电路中，电容充放 85×e-12 F/m。电速度或者说充放电时间与哪些因素有关？
导线密度的增加，寄生电容的问题越来越严重，变成了限制速度的主要因素。
与电容自身大小有关图中蓝色部分low-k电介质用于ILD
线圈的自感产生反电动势, 与电流的提升对抗。相对介电常数是相对于真空而言对材料极化能力的度量，决定了材料的充放电能力
集成电路专用模拟程序（SPICE）
30
寄生电容
贯穿孔的等效模型
31
寄生电容
导线弯曲处的等效电路模拟
32
寄生电容的影响
时间延迟问：你理解的时间延迟？
33
时间延迟_选讲
电阻和电容、或电阻和电感，同时存在于同一个电路系统中时，会造成时间延迟。
在电阻-电容电路中的时间延迟
34
时间延迟
28
寄生电容
倒装芯片由于其提供芯片至外部线路间最短的路径，有较小的寄生电容及电感，其所造成的感应噪声、信号串扰、信号传输延迟及波形失真等皆较少。通常能达到良好的电性表现，基本能满足未来产品更高性能及更低成本的需求。
目前，已有业者在研究无凸块的倒装芯片，无凸块（不使用凸块）倒装芯片可更进一步降低寄生电感及电容，降低噪声。
间的绝缘性能。
仅此一项措施，就能让微芯片的运行速度再次提高三分之一，并可以节能
15%。
问：缺陷？
它的散热效果和机械强度，不够好
24
寄生电容
问：导线密度增加，寄生电容增加？导线密度的增加，寄生电容的问题越来越严重，
变成了限制速度的主要因素。（为什么寄生电容能够限制速度？）
导线间距变小
For a given configuration of dielectric material and electrodes, the minimum electric field that produces breakdown.衡量绝缘性能的 Nhomakorabea21

多导体系统的部分电容

部分电容1 、孤立导体的电容
2 、双导体的电容
3 、多导体系统的部分电容
1 、孤立导体电容
C
q
➢ 导体上的电量 q C
➢ 电容 C 只与导体几何性质和周围介质有关
➢ 空气中半径为的孤立导体球的电容
a = Q 4 0 a
C
=
Q
=
4πεa0
➢ 如何估算人体的电容？
2 、双导体的电容
两导体电位分别为和1 ，2带电量分别为 q 和 -q
✓导体 1 无电荷时 q1 0 1 0
C13 0
✓导体 1 、 2 、 3 均有电荷时
q1 C101 C12 1 q2 C211 C23 3 � q3 C323 C30 3
导体 1 与导体 3 被互相隔离，不存在导体间静电耦合
q C
1 2
➢ 导体上的电量 q C(1 2)
➢ 平行板电容器电容
q C
1 2
S S
Ed
S S 0 d S
S
0d
3 、多导体系统的部分电容
多导体系统中一个导体与另一个导体之间的电容
q0 q1 q2 q3 0
1 11q1 12q2 13q3 2 21q1 22q2 23q3 3 31q1 32q2 33q3
q2
C21 (
2 1) C20 ( 2 0 ) C23 ( 2 3 )
q3 C31( 3 1) C32 ( 3 2 ) C30 ( 3 0 )
导体自有部分电容
导体互部分电容
Ci0
Cij Cji
N
Ci 0
ij
j 1
Cij ij i j
静电屏蔽问
题
q1 C10 1 C12 1 C13 1 3 q2 C21 1 C20 0 C23 3 q3 C31 3 1 C323 C303

电容和电感

• •
图3-22 自感现象
• 这是由于线圈的自感造成的。在开关断开的瞬间，通过线圈的电流突然减小，穿过线圈的磁通量也将很快减小，根据电磁感应定律，在线圈中将感生出电动势。尽管这时电源已不再给小灯泡供电，但是由于线圈与小灯泡构成了闭合回路，线圈内的感生电动势可为线圈提供短暂的电源，因此，小灯泡不会立即熄灭。
• • • • • • •
实验结果表明：（1）极板间距离越大时，静电计指出的电压越小，由于电容器的电容与电压成反比，因而此时电容减小；（2）极板间的正对面积越大时，静电计指出的电压越大，此时的电容也减小；（3）当插入极板间的电介质的性质不同时，静电计指出的电压也不同，说明电容也不同，介质的ε 越大，电压越小，电容越大。根据实验结果和理论推导可知，平行板电容器的电容与极板间的距离成反比，与极板间的正对面积成正比，与电介质的介电常数成正比，即： C=ε S/d （3-4）式中，S表示两极板间的正对面积，单位是m2；d表示两极板间的距离，单位是m；ε 表示电介质的介电常数，单位是F/m。
• 根据电感与磁链的关系Nφ =LI，可知： • L=μ N2S/l （3-17） • 由此可见，螺旋线圈的电感与线圈的尺寸（线圈的平均周长和线圈的截面积）、线圈的匝数和线圈环绕的材料的磁特性等有关，与线圈中通过的电流的大小无关。这与电容器比较相似，电容器的电容也是由本身的特性决定的，与外加的电压和它所存储的电荷等无关。 •
空心线圈的ψ -I曲线
• •
2.铁芯线圈的电感在空心电感线圈内放置铁磁性材料制成的铁芯，这种线圈叫做铁芯电感线圈。通过铁芯电感线圈的电流和磁链不呈正比例关系，即ψ /I不是常数。由于对于一个确定的电感线圈，磁场强度H与通过的电流I成正比，磁感应强度B与线圈的磁通链成正比，因而ψ 与I的曲线和B与H的曲线形状相同，如图3-2 1所示。

电容分类与应用课件

风力发电
用于电机控制和能源管理的滤波和去耦，提高发电效率和稳定性。
04 电容的发展趋势与展望
电容材料的发展趋势
高介电常数材料
随着电子设备向小型化、高性能化发展，对电容器的容量和性能要求越来越高，高介电常数材料
成为研究热点。
环保型材料
随着环保意识的提高，无毒、环保的电容材料逐渐取代传统有害材料，成为未来电容材料的重要
智能化封装
利用传感器、执行器等器件，实现电容器工作状态的实时监测和调控，提高电容器的可靠性和稳定性。
电容在新能源领域的应用展望Fra bibliotek风力发电
01
利用超级电容器储能系统，解决风力发电的不稳定性问题，提
高风电并网效率。
太阳能发电
02
利用超级电容器为太阳能逆变器提供快速稳定的储能系统，提
高光伏发电的效率。
电动汽车
03
移动电话
用于射频滤波和去耦，确保信号传输的稳定性和清晰度。
路由器和交换机
用于信号传输的滤波和去耦，提高数据传输的可靠性和稳定性。
卫星通信
用于高频信号的滤波和去耦，确保信号的有效传输。
电力系统中的应用
高压直流输电
用于传输线的去耦和滤波，降低线路损耗和提高传输效率。
智能电网
用于智能电表的去耦和滤波，确保数据采集的准确性和稳定性。
谐振电容器
定时电容器
与电感器一起用于产生谐振回路，常用于调谐电路中。
用于电路中的定时控制，如延时继电器等。
03 电容的应用
家电中的应用
冰箱
用于温度控制和电机启动的滤波和保护。
洗衣机
用于电机启动和洗涤定时控制的滤波和保护。