静电感应、电容器与电容

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静电学知识点总结

静电学知识点总结

静电学知识点总结一、静电学基本概念1. 静电荷静电荷是指物体带上的电荷,可以是正电荷也可以是负电荷。

当物体带有正电荷时,说明物体失去了电子,而当物体带有负电荷时,说明物体获得了额外的电子。

根据库仑定律,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

静电荷的大小用库仑为单位来表示。

2. 静电场静电场是指存在静电荷时,在其周围形成的空间中存在的电场。

静电场会对带电体产生作用力,力的大小与电荷量成正比,与距离的平方成反比。

3. 电场力带电体在电场中会受到电场力的作用,电场力的大小与电荷量以及电场的强度有关,符合库仑定律。

电场力方向与电荷的种类以及电场的方向有关。

4. 电场能电场能是指带电体在电场中具有的能量状态。

带电体在电场中会受到电场力的作用,因此具有电场能,而带电体间的电场能可以相互转化为动能或者其他形式的能量。

5. 电场功当带电体在电场中运动时,电场对带电体所做的功称为电场功。

电场功可以改变带电体的动能和电场能。

二、静电学原理1. 库仑定律库仑定律表明了两个静电荷之间的相互作用力的大小与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

库仑定律是描述静电力的基本定律,也是静电学研究的基础。

2. 电场强度电场强度是描述电场的物理量,表示单位正电荷在电场中受到的力。

电场强度方向与正电荷的运动方向相同,与负电荷的运动方向相反,与电场线方向垂直。

3. 高斯定律高斯定律描述了电场在封闭曲面上的总通量与该封闭曲面内的电荷量的比例关系。

可以用来计算电场的强度以及电荷的分布情况。

4. 静电平衡静电平衡发生在没有电流流动的情况下,静电荷在静电场中达到平衡状态。

在静电平衡状态下,静电荷的总量在空间内保持不变,电场强度也保持不变。

5. 电容和电容器电容是描述电路中储存电荷和电场能的能力,通常用单位法拉来表示。

电容器是利用两个导体之间的电场存储电荷和电场能的装置,可以分为平行板电容器、球形电容器等不同类型。

6. 静电感应静电感应是指在电场的作用下,物体中的自由电子受到推动而发生运动,产生局部电荷分布的现象。

初中物理静电学知识点归纳

初中物理静电学知识点归纳

初中物理静电学知识点归纳静电学是物理学的一个分支,研究的是静电现象和静电力。

在初中物理学中,我们也学习了一些与静电相关的知识。

本文将归纳整理初中物理中的静电学知识点,以帮助大家更好地理解和应用这些知识。

1. 静电的产生静电的产生是指物体在摩擦、接触或分离过程中,电荷的转移或重新分布现象。

常见的静电产生方式有摩擦电、接触电和电感应。

2. 电荷与物质电荷是物质的一种基本属性,分为正电荷和负电荷。

电荷之间存在着吸引和排斥的相互作用。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

3. 静电场静电荷周围形成静电场,静电场是指电荷作用在周围空间中,产生的电场力。

静电场是无形的,但可以通过场力线来描述。

场力线从正电荷出发,指向负电荷,线的密度表示场强大小。

4. 静电的传导与绝缘导体是电荷可以自由移动的物质,当导体与带电物体接触时,电荷会传导到导体上,使导体具有相同的电荷性质。

绝缘体是电荷不能自由移动的物质,无法导电。

5. 静电平衡静电平衡是指物体上的电荷分布达到稳定状态,不再发生电荷的转移。

静电平衡时,物体表面的电荷主要集中在表面,呈现出均匀分布的状态。

6. 电场的作用电场对其他带电物体或导体上的电荷有引力或斥力作用。

当被测的物体在电场中受到的力等于物体本身的重力时,该物体处于平衡状态,可以利用这一点来测量电场的强度。

7. 电容器电容器是由两个导体板和介质组成的装置。

当电容器带电时,两个导体板上的电荷量相等,但电荷符号相反。

常见的电容器有平行板电容器和球形电容器。

8. 静电感应静电感应是指受到外界带电物体的影响而发生电荷重新分布现象,导体上的电荷会被吸引或排斥。

利用静电感应,可以实现电荷的分离和静电的收集。

9. 静电的应用静电在生活中有许多应用。

例如,静电喷涂利用静电吸附的原理,将液体喷射成细小粒子,使其附着在物体表面;静电除尘器利用静电力将空气中的细小粒子吸附并去除。

10. 静电的危害虽然静电有一定的应用价值,但在某些情况下也会带来危害。

第九章-1导体的静电感应讲解

第九章-1导体的静电感应讲解
本章研究的主要问题和重点内容
主要问题
1、静电场中导体的特点 2、电容 电容器概念与电容的计算方法 3、静电场中的电介质 4、静电场能量的表述 5、关于静电的一些应用
重点内容
1、静电场中导体的特点 2、电容的计算方法 3、极化强度矢量、位移矢量和介质中的高斯定理 4、静电场的能量密度和能流密度概念以及静电场 能量的计算方法
q
q
d 0
设 A 、B 分别带电 q 、 q E A 、B 间场强分布 E 0 计算两极板的电势差 A d B B
qd V A VB E dl Ed 0S A 0 S q 由定义 C V V d A B
例: 面积为1m2,d=1mm的平 板电容器电容约为:8.85μF。
等势体
等势面
a
b

Q
二.静电平衡时导体上的电荷分布
1.导体内无净电荷( 0 ),电荷只分布于导体表面.
1)实心导体(即只有外表面的导体)
高斯面 S
s

s
1 E 内 dS
0
q


1
0
dV
静电平衡条件
0
E内 0
净电荷只分布于外表面.
达到静电平衡后
1.导体的静电平衡条件
静电平衡:导体上的电荷不再移动。 (1)静电平衡时的电场强度条件
+ E=0
+ + + +
E
①达到静电平衡时,导体内部的场强处处为零; 如果到体内的电场强度不为零,导体内的电子将 反证法: 受到电场力的作用而移动,不是静电平衡状态。 ②达到静电平衡时,导体表面的场强处处与表面垂直。

静电现象电容器ppt课件.pptx

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2、长为l的导体棒原来不带电,现将 一带电荷量为+q的点电荷放在距棒 左端R处,如图所示.当棒达到静电 平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点 处产生的电场 强度大小等于 ________,方向 ________.
+q
O
R
L
3、如图所示,A、B为两个带等量异号电荷的 金属球,将两根不带电的金属棒C、D放在两 球之间,则下列叙述正确的是( ) A.C棒的电势一定高于D棒的电势 B.若用导线将C棒的x端与D端的y端连接起来 的瞬间,将有从y流向x的电子流 C.若将B球接地,B所带的负电荷全部流入大 地
2、 一个不带电的空心金属球,在它的球心处 放一个正电荷,其电场的分布是下图中的( )
B
思考:上题中,若将 金属球的外壳接地, 则其电场的分布是
( D)
尖端放电
尖端放电的原理
电离:
导体尖锐部位的电荷特别密集,尖端附近的电场特别强, 会把空气分子“撕裂”,使分子中的正负电荷分离,这 种现象叫电离。
CQ
U
S U C
S U C
CS
3.电容与电介质的关系:
介质
CQ U
U C
C r
四、平行板电容器的电容
1、平行板电容器的电容决定式:
CS C 1
d
C r
介电常数 真空εr=1
两板正对面积
C rS 4kd
静电力常量 两板间距离
说明:平行板电容器内的电场是匀强电 场
1、如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分 别接在电压为60 V的恒压电源上,两极板间距为 3 cm,电容器带电荷量为6×10 –8 C,A极板接 地(电势为零)。求: (1)平行板电容器的电容; (2)平行板电容器两板之间的电场强度; (3)距B板为2 cm的C点处的电势

静电放电电路 -回复

静电放电电路 -回复

静电放电电路-回复静电放电电路是一种常见的电路设计,用于控制和释放静电能量,以防止设备或者电子元件受到静电损害。

在本文中,我们将一步一步地介绍静电放电电路的原理、组成部分、工作原理以及实际应用。

一、静电放电电路的原理静电放电电路的原理是基于静电的产生和释放。

静电是指电荷在物体表面积聚而产生的一种现象。

当物体表面电荷积聚到一定程度时,静电就会产生,当电荷得不到及时释放,则会造成静电放电。

静电放电可以引发火花、电击以及设备损坏等危险,因此需要通过静电放电电路来控制和释放静电能量,以保护设备和人员的安全。

二、静电放电电路的组成部分静电放电电路通常由以下几个主要组成部分组成:1. 静电感应电极:用于感应和收集周围的静电能量,并将其导入电路中。

静电感应电极通常由导电材料制成,如金属或者导电塑料。

2. 静电电容器:用于储存和释放静电能量。

静电电容器的选择取决于电路的需要,通常以电容量和额定电压为基准。

3. 静电放电电阻:用于限制静电能量的释放速度,避免过大的放电电流对设备造成损坏。

静电放电电阻的阻值通常根据电路的需求和静电放电速度确定。

4. 静电放电开关:用于控制静电放电电路的开关状态。

静电放电开关通常是电子开关,能够快速响应并关闭电路,以防止静电释放。

三、静电放电电路的工作原理静电放电电路的工作原理可以简述如下:1. 当静电感应电极感应到周围的静电能量时,会产生电压和电荷。

2. 静电感应电极将感应到的静电能量导入静电电容器。

3. 当静电电容器电荷达到一定程度时,静电放电开关会检测到电容器的电荷状态。

4. 当静电放电开关检测到静电电容器电荷达到指定阈值时,开关会打开,启动静电放电电路。

5. 静电电容器通过静电放电电路释放静电能量,将其导入静电放电电阻。

6. 静电放电电阻限制静电能量的释放速度,防止过大的放电电流引发危险。

7. 静电放电电路工作完成后,静电放电开关会关闭,电路恢复到初始状态。

四、静电放电电路的实际应用静电放电电路在许多领域中有着广泛的应用,下面列举几个典型的应用场景:1. 电子设备保护:在电子设备制造和使用过程中,静电放电是一个常见的问题。

静电平衡及电容器1

静电平衡及电容器1

考点 平行板电容器的动态分析
1.两个公式的比较
[重点理解]
公式
C=UQC=ΔΔQU
C=4επrkSd
公式
决定式,适用于平行板电
定义式,适用于一切电容器
特点
容器
意义 对某电容器 Q∝U,但QU=C C∝εr,C∝S,C∝1d,反 不变,反映容纳电荷的本领 映了影响电容大小的因素
2.平行板电容器的动态分析思路 (1)确定不变量,分析是电压不变还是所带电荷量不变. (2)根据决定式 C=4επrkSd分析平行板电容器电容的变化. (3)根据定义式 C=UQ分析电容器所带电荷量或两极板间电压的 变化. (4)根据 E=Ud分析电容器极板间场强的变化.




- -
E′
+ +
E0








-E合=0 +
E0






3、处于静电平衡状态导体的特点:
(1)导体内部的场强处处为零——静电平衡条件 (2)整个导体是一个等势体,表面是一个等势面
W UABq (A B)q 0 所以一点场强
典例1
典例2
双基夯实练习3
双基夯实练习4
一、静电平衡状态下导体的电场
1、静电感应
把金属导体放在外电场E0中,由于导体内的自由电子受电场力 作用而定向移动,使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。
A
D
E0
B
C
2.静电平衡状态
-
-
--
-
E0
-
-
1、导体中自由电荷 在电场力作用下将发 生定向移动.

高二物理电容器与静电问题的归纳

高二物理电容器与静电问题的归纳

嗦夺市安培阳光实验学校高二物理电容器与静电问题的归纳粤教版一. 本周教学内容:电容器与静电问题的归纳二. 学习目标:1、掌握平行板电容器两类典型问题的求解方法。

2、电容器问题与能量的结合问题的分析思路。

3、静电平衡问题的典型问题分析。

三. 重难点解析:1、电容器——容纳电荷的容器(1)基本结构:由两块彼此绝缘互相靠近的导体组成。

(2)带电特点:两板电荷等量异号,分布在两板相对的内侧。

(3)板间电场:板间形成匀强电场(不考虑边缘效应),场强大小E=U/d,方向始终垂直板面。

充电与放电:使电容器带电叫充电;使充电后的电容器失去电荷叫放电。

充电过程实质上是电源逐步把正电荷从电容器的负极板移到正极板的过程。

由于正、负两极板间有电势差,所以电源需要克服电场力做功,正是电源所做的这部分功以电能的形式储存在电容器中,放电时,这部分能量又释放出来。

电容器所带电量:电容器的一个极板上所带电量的绝对值。

击穿电压与额定电压:加在电容器两极上的电压如果超过某一极限,电介质将被击穿而损坏电容器,这个极限电压叫击穿电压;电容器长期工作所能承受的电压叫做额定电压,它比击穿电压要低。

2、电容(1)物理意义:表征电容器容纳(储存)电荷本领的物理量。

(2)定义:使电容器两极板间的电势差增加1V所需要增加的电量。

电容器两极板间的电势差增加1V所需的电量越多,电容器的电容越大;反之则越小。

定义式:UQC∆∆=式中C表示电容器的电容,△U表示两板间增加的电势差,△Q表示当两板间电势差增加△U时电容器所增加的电量。

电容器的电容还可这样定义:UQC=,Q表示电容器的带电量,U表示带电量为Q时两板间的电势差。

电容的单位是F,应用中还有μF和pF,1F=pF10F10126=μ。

注意:电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量,完全由电容器本身属性决定,跟电容器是否带电,带电量多少以及两板电势差的大小无关。

(3)电容大小的决定因素电容器的电容跟两极板的正对面积、两极板的间距以及两极板间的介质有关。

静电现象

静电现象

如图所示,A、B两点电荷带电量分别为+Q、-Q, 和C金属球的球心构成一个等边三角形,边长为L。求 C球的感应电荷在球心处产生的感应场强E感。
C
A
B
[2013· 江苏卷]将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属 球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电 势处处相等.a、b为电场中的两点,则( ABD ) A.a点的电场强度比b点的大 B.a点的电势比b点的高 C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大 D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负 功
C.金属球A可能带负电
D.金属球A一定带负电 解析
图3 验电器上的金属箔片和金属球都带有正电荷,金属箔片
之所以张开,是由于箔片上的正电荷互相排斥造成的.当验电器 金属箔片的张角减小时,说明箔片上的正电荷一定比原来减少
了,由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B
发生接触,要考虑感应起电的影响.当金属球A靠近时,验电器的
2.电容
(1)定义:电容器所带的 电荷量Q 与电容器两极板间的电势
差U的比值. (2)定义式: C Q (3)物理意义:表示电容器容纳电荷 本领大小的物理量. (4)单位:法拉(F)
U
1 F=106 μ F=102 pF
3.平行板电容器 (1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介
响.如果把金属罩接地 还可以使罩内的带电体对外界不发生
影响.
1.静电平衡的实质 将不带电的金属导体放入场强为E0的静电场中,导体内自由电 子便受到与场强E0方向相反的电场力作用,除了做无规则热运
动外,自由电子还要受电场力,并向电场E0的反方向做定向移
动(图1甲所示),并在导体的一个侧面集结,使该侧面出现负电 荷,而相对的另一侧出现“过剩”的等量的正电荷(如图1乙所 示),等量异种电荷形成一附加电场E′.当附加电场与外电场 的合场强为零时,即E′的大小等于E0的大小而方向相反时(如 图1丙所示),自由电子的定向移动停止,这时的导体处于静电 平衡状态.

静电发生器的原理

静电发生器的原理

静电发生器的原理
静电发生器是一种能够产生高压静电的装置,其工作原理主要基于静电感应和静电归纳两个基本原理。

1. 静电感应原理:
静电感应是指当一个带电体靠近一个导体时,导体内部的电荷会发生重新分布,使导体的一端富集同种电荷,另一端富集异种电荷。

这种现象称为静电感应。

2. 静电归纳原理:
静电归纳是指利用静电感应的作用,通过金属导体将电荷从一个地方转移到另一个地方。

具体过程是:首先将一个带电体靠近一个导体,使导体的一端富集同种电荷;然后将这一端与地面导通,使富集的同种电荷流走;最后移开带电体,导体上会留下异种电荷。

静电发生器的工作原理就是利用上述两个原理,通过不断重复静电归纳的过程,在一个高压电容器中积累大量的同种电荷,从而产生高压静电。

静电发生器的主要部件包括:
1) 带电轮:一个带有金属梳齿的旋转轮,用于通过摩擦带电。

2) 归纳杆:一根金属杆,用于进行静电归纳。

3) 高压电容器:用于储存积累的静电荷。

4) 接地装置:用于将多余电荷导走。

工作时,带电轮通过摩擦带正电荷,靠近归纳杆时,归纳杆的一端富集负电荷。

将这一端与接地装置相连,负电荷流走,移开带电轮后,归纳杆上留下正电荷。

重复这一过程,正电荷就会在高压电容器中不断积累,产生高压静电。

静电发生器广泛应用于科学实验、静电喷涂、电晕处理等领域。

精选高中物理电容器知识点汇总

精选高中物理电容器知识点汇总

高中物理电容器知识点汇总11. 电容器的组成:两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器。

电容器是储存电荷(电能)的元件。

2. 电容器的充放电(1)把电容器的一个极板接电池正极,另一个极板接电池负极,两个极就分别带上了等量的异种电荷,这个过程叫做充电。

电容器充电时会在电路中形成随时间变化的充电电流,充电时,电流从电源正极流向电容器的正极板,从电容器的负极板流向电源的负极。

(2)用一根导线把充电后的两极接通,两极上的电荷互相中和,电容器就不带电,这个过程叫做放电。

电容器放电时,电流从电容器正极板流出,通过电路流向电容器的负极。

(3)电容器所带的电荷量是指电容器的一个极板上所带电荷量的绝对值。

3. 电容C(1)定义:电容器所带的电荷量Q(任一个极板所带电量的绝对值)与两个极板间的电势差U的比值叫做电容器的电容。

高中物理电容器知识点汇总2基础知识1、静电感应:把一个不带电的导体放入电场中,导体的两端分别感应出等量正负电荷的现象。

2、静电现象:静电一般由摩擦产生,当两个物体相互摩擦时,分别带上了正负电荷,它们之间就产生电势差。

电荷积累到一定数值时,带电体就发生放电现象。

3、静电平衡状态下的导体⑴处于静电平衡下的导体,内部合场强处处为零。

⑵处于静电平衡下的导体,表面附近任何一点的场强方向与该点的表面垂直。

⑶处于静电平衡下的导体是个等势体,它的表面是个等势面。

⑷静电平衡时导体内部没有电荷,电荷只分布于导体的外表面。

导体表面,越尖的位置,电荷密度越大,凹陷部分几乎没有电荷。

4、尖端放电导体尖端的电荷密度很大,附近电场很强,能使周围气体分子电离,与尖端电荷电性相反的离子在电场作用下奔向尖端,与尖端电荷中和,这相当于使导体尖端失去电荷,这一现象叫尖端放电。

如高压线周围的“光晕”就是一种尖端放电现象,避雷针做成蒲公花形状,高压设备应尽量光滑分别是生活中利用、防止尖端放电。

5、静电屏蔽处于电场中的空腔导体或金属网罩,其空腔部分的合场强处处为零,即能把外电场遮住,使内部不受外电场的影响,这就是静电屏蔽。

静电场总结题型归纳

静电场总结题型归纳

高二物理选修3-1 《静电场》总结一、夯实基础知识(一)电荷及守恒定律1. 电荷守恒定律(1)两种电荷:_____ 与_____ 荷,任何带电体所带电量是基元电荷的 ___________ 倍。

(2)基元电荷1e __1_.6___1_0__1_9,质子与电子所带电量等于一个基本电荷的电量。

(3)电荷守恒定律:一个与外界无电荷交换的系统,电荷的___________________ 守恒。

2. 库仑定律(1)内容:______________________________________________________________________ _______________________________________________________ 。

Q1Q2(2)公式:F _K __ 1__2 ________ ,F 叫库仑力或静电力,也叫电场力。

它可以是引力,r也可以是斥力,K叫静电力常量,K 9 1 0 9 N m 2/ C __________ 。

(3)适用条件:(带电体的线度远小于电荷间的距离r 时,带电体的形状与大小对相互作用力的影响可忽略不计时,可看作是点电荷)(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r )。

(二)电场强度1. 电场___________ 周围存在的一种物质。

电场是的,是不以人的意志为转移的,只要电荷存在,在其周围空间就存在电场,电场具有___的性质与______ 的性质。

电场的最基本的性质是 __________________________________ 。

2. 电场强度定义:______________________________________________________________________ 。

公式:E _F_/ ________ , E与q、F __ 关,取决于_____________ ,适用于____ 电场。

第3讲 电容及电容器

第3讲   电容及电容器

第3讲电容及电容器姓名学校日期知识点一静电现象的应用一、静电感应:E中,由于导体内的自由电子受电场力作用定向移动,使得导体两端出现等量的异1.把金属导体放在外电场外种电荷,这种由于导体内的自由电子在外电场作用下重新分布的现象叫做静电感应。

(在靠近带电体端感应出异种电荷,在远离带电体端感应出同种电荷).由带电粒子在电场中受力去分析。

静电感应可从两个角度来理解:①根据同种电荷相排斥,异种电荷相吸引来解释;②也可以从电势的角度来解释,导体中的电子总是沿电势高的方向移动.二、静电平衡状态下导体的电场1.导体内没有自由电子的_________________的状态叫做_______________状态。

2.静电平衡状态的特点:(1)导体内部的___________处处为零。

这是外加电场与__________电荷产生的电场相互叠加的结果。

(2)表面上任何一点的场强方向跟该点的表面_______________________。

(3)电荷只能分布在导体的__________________上。

(4)静电平衡状态下的导体是个____________________,其表面是个________________。

三、导体与电荷的分布1.处于____________状态的导体,电荷只分布在导体的外表面上。

2.在导体表面越_____________的位置,电荷密度(单位面积的电荷量)___________,凹陷的位置几乎没有_______________。

3.导体尖端附近的电场___________,空中残留的带电粒子在强电场的作用下发生强烈的运动,把空气中的气体分子撞“散”,也就是使分子中的正、负电荷分离,这种现象叫做空气的______________。

4.尖端放电:空气中的___________分子被电离后变成负电的__________和失去电子而带正电的__________,这些带电粒子在强电场的作用下加速、撞击空气中的分子从而产生更多带电粒子,那些所带电荷尖端,与尖端上的电荷_____________,这相当于导体从尖端____________电荷。

静电感应和电容

静电感应和电容

添加标题
静电感应在电子设备中的应用:静电感应在电子设备中有着广泛的应用,例如在电磁炉、无线充电设备 和感应式开关中,静电感应能够实现非接触式控制和能量传输。
添加标题
电容在电力系统和能源领域的应用:电容在电力系统和能源领域中也有着广泛的应用,例如在电力滤波、 无功补偿和储能技术中,电容能够提高电力系统的稳定性和能源利用效率。
电容:由两个平行 且相对的导体所组 成的电子元件,用 于存储电能。
相互作用:静电感应 会改变导体之间的电 容值,因为电荷分布 的变化会影响电场分 布,从而影响电容。
应用:静电感应与电容 的相互作用在电子设备 和系统中有着广泛的应 用,如传感器、无线通 信和能源存储等。
添加标题
静电感应与电容的关系:静电感应是电容的一种表现形式,它能够影响电容的容量和分布,进而影响电 路的性能。
电容的应用:滤波、去耦、耦合、储能等 电容的重要性:在电子设备和系统中,电容是必不可少的元件,对电路的正常运行起着至关重要的作用。
静电感应与电容的 关系
电容是静电感应现象的重要参数,其大小直接影响静电感应的强度和分布。 电容的变化会导致静电感应的相应变化,从而影响电子设备的性能和稳定性。
通过控制电容的大小,可以有效地调节静电感应现象,为电子设备和系统的设计和优化提供更多可能性。 深入了解电容对静电感应的影响,有助于更好地理解和应用静电感应现象,促进相关领域的发展和创新。
静电感应现象:当一个带电体靠近导体时,导体表面会出现电荷分布的现象。
感应电荷:导体表面出现的电荷被称为感应电荷。
电场与电势:静电感应过程中,带电体的电场和电势分布会发生变化。
静电屏蔽:当一个导体被带电体所包围时,由于静电感应现象,导体会在内部产生与带电体相反的电荷,从而使 外部电场对内部的影响减小,这种现象被称为静电屏蔽。

静电平衡、电容器和电容

静电平衡、电容器和电容
A
+Q
-Q
U
上、下两极板间存在着电势差(电压)U
电容---描述电容器容纳电荷本领的物理量
电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电 势差U的比值,定义为电容器的电容,用C表示。
指一个极板所带电量绝对值
(教科书P29)
Q C U

Q C U
C与Q成正比,与U成反比这么说可以吗?
电容C只与电容器本身有关
当自由电子不在移动
自由电子不受电场力作用
对自由电子而言
F合=0 F合=Fe
F合=E合q
q=e=1.60×10-19C≠0
E合=0
处于静电平衡状态的导 体,内部场强处处为零
任意设A、B两点
教科书P24
WAB=EPA-EPB=qψA-qψB=q(ψA-ψB)
WAB= Eq scosα
E=0
ψA-ψB=0
电容器的种类
聚苯乙烯电容器


固定电容器
电解电容器 工作电压(额定电压)

可变电容器
不管哪种电容器,极板间的电压都不能超过某一限度,否 则电介质被击穿,损坏元件,这个限度电压叫做击穿电压
工作电压(额定电压)低于击穿电压
课堂小结

最简单的电容器构成

电容的单位
1F=106μF=1012 pF

电容的定义式
不会,球壳等势面
r 2r
+Q
照相机闪光灯
电阻器
电容器 电感器 电学三大元件
平行板电容器
-----最简单的电容器
电介质
绝缘物质
平行金属板
电容器在电路中的符号:
1.8 电容器和电容的教学目标
1、理解电容的定义方式,掌握电容的定义式及 电容单位; 2、掌握平行板电容器电容的决定式,并能用其 讨论有关问题; 3、知道几种常见电容器的构造和符号。

静电感应与电容知识点及典型例题

静电感应与电容知识点及典型例题

第七节静电现象的应用一、静电感应与静电平衡1.静电感应现象:将一不带电的金属导体ABCD放到场强为E的电场中,导体内的自由电子在电场力的作用下向电场线的反方向移动,使导体的一侧聚集负电荷,导体另一侧聚集等量的正电荷,这种现象就是静电感应现象。

2.静电平衡状态:金属导体中自由电子受到导体周围电场的电场力作用后向左移动,在右侧出现多余的正电荷,导体两侧正、负电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场,因与原来的电场方向相反,叠加的结果是使原场强逐渐减弱,直至导体内部各点的合场强等于零为止,于是导体内的自由电子不再发生定向移动,我们就说导体达到了静电平衡状态。

3.静电平衡状态下导体的特点:(1)内部场强处处为0(2)整个导体是一个等势体,表面是一个等势面(3)表面处的场强不为零,方向跟导体表面垂直。

4.静电平衡状态下导体的电荷分布:(1)处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体外表面上(2)静电平衡时,净电荷在导体表面的分布往往是不均匀的,越尖锐的地方,净电荷分布的密度越大,外部附近的场强也越强,凹陷的位置几乎没有电荷(3)“远近端”电荷的电性相反,电荷量相等。

二、尖端放电1.空气的电离导体尖端的电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞“散”,也就是使分子中的正负电荷分离,这个现象叫作空气的电离。

2.尖端放电中性分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子,这些带电粒子在强电场的作用下加速,撞击空气中的分子,使它们进一步电离,产生更多的带电粒子.那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷,这个现象叫作尖端放电。

3.尖端放电的应用和防止应用:避雷针是利用尖端放电避免建筑物遭受雷击的设备,另外燃气灶中的电子打火器的放电电极做成针状,加上电压时更容易产生电火花。

静电传感器原理

静电传感器原理

静电传感器原理
静电传感器是一种可以感知静电场的电子器件。

它的工作原理是基于静电感应现象,即当一个带电体靠近传感器时,它会改变传感器周围的电场,从而在传感器内部产生电荷分布和电势变化。

传感器通过测量这些变化来判断周围是否存在静电场,并将这个信息转换成可读的信号输出。

静电传感器的构造一般包括电极、电容器和电路板等组成部分。

其中,电极是用来接收周围静电场的信号的部分,电容器则是将电极和电路板之间形成的电场转换成电信号的主要部分,电路板则是将电容器中的信号放大、滤波、处理并输出的部分。

静电传感器广泛应用于各种领域,如制造业、自动化控制、电子、医疗等。

它的优点是灵敏度高、响应速度快、结构简单、可靠性高等。

但也存在一些局限性,如易受尘、浸水和电磁干扰的影响,需要在使用过程中注意保护和维护。

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【本讲教育信息】
一、教学内容
电容和电容器
本讲主要讲解电容、电容器的相关内容。

二、考点点拨
电容、电容器的分析与计算主要是和带电粒子在电场中的运动,稳恒电路综合在一起考查,高考中在选择题和计算题都有出现。

三、跨越障碍 (一)静电感应
1、静电感应:把导体放在外电场E 中,由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动,使导体的两端出现等量的异种电荷(近端感应出异种电荷,远端感应出同种电荷),这种现象叫静电感应。

2、静电平衡:发生静电感应的导体两端感应出的等量异种电荷形成一附加电场E ',当感应电荷的电场与外电场大小相等,即E =E '时,自由电子的定向移动停止,这时的导体处于静电平衡状态。

3、静电屏蔽
(1)导体空腔(不论是否接地)内部的电场不受腔外电荷的影响。

(2)接地的导体空腔(或丝网)外部电场不受腔内电荷的影响。

例1:如图所示,把原来不带电的金属球壳B 的外表面接地,将一带正电q 的小球A 从小孔中放入球壳内,但不与B 发生接触,达到静电平衡后,则
A. B 带负电
B. B 的空腔内电场强度为零
C. B 的内表面电场强度为2
/r kq E = (r 为球壳内半径)
D. 在B 的外面把一带负电的小球向B 移时,B 内表面电场强度变小
解析:把金属壳接地时,金属壳B 和地球就可看成一个大导体。

相对小球A 来说,B 的内表面是近端,地球另一侧是远端,因此B 的内表面被A 感应而带负电(即B 带负电),地球另一侧带正电,所以A 选项正确;因为金属壳B 的内表面带负电,电场线由A 指向内表面,所以B 选项不正确;因为B 的内表面的电场强度等于A 球和B 内表面的负电荷形成
的电场的叠加,可知B 的内表面场强2/r kq E >,所以C 项错;由于静电屏蔽的作用,当把一带负电的小球移向B 时,B 的内表面电场强度不变,故选A 。

答案:A
(二)电容器、电容
1、两个彼此绝缘又相互靠得很近的导体就是一个电容器。

电容器是一种容纳电荷的重要电学元件。

电容器的工作状态——充电和放电。

充电就是使电容器带电的过程,电流流向正极板;
例3:如图所示的电路中,电容器的N 板接地,在其两板间的P 点固定一个带负电的点电荷,分析以下过程后。

电容器的电荷量Q 、两极间的电压U 、两极间的场强E ,P 点的电势ϕ、负电荷在P 点的电势能p E 各如何变化?
(1)S 接通后再将M 板上移一小段距离。

(2)S 接通后再断开,再将N 板上移一小段距离。

解析:(1)S接通时,U不变;M板上移,d增大,E减小,c减小,Q减小;ϕ减E增大
小;
p
)静电计是用来测电势差的仪器,要测量的两点需与小球
相连。

静电计外壳接地(可认为和
板带电荷量是不变的,B板向下移动,c变小,
U
指针张开一定角度。

以下说法中正确的是
A. B板向上移,静电计张角减小
B. B板向左移,静电计张角减小
C. 板间插入玻璃板,静电计张角减小
D. 使A板放走部分电荷,静电计张角减小
解析:两板电量不变,B 板上移,S 减小,电容c 变小,由c
Q
U =得到板间电压U 变大;B 板左移,d 增大,电容c 变小,U 变大;板间插入玻璃板,ε增大,c 变大,U 变小;使A 板放走部分电荷,Q 变小,c 不变,U 变小。

答案:CD
例6:如图所示,把一个平行板电容器接在电压U =10V 的电源上,现进行下列四步操作:(1)合上S ;(2)在两板中间插入厚为d
的金属板;(3)打开S ;(4)抽出金属板。

则此
C. 5V 设未插入金属板时,平行板电容器电容为0c ,所以插入金属板后电容器电容
【模拟试题】(答题时间:60分钟)
1、下列关于电容器的说法正确的是
A. 电容器的电容越大,带的电荷量越多
B. 对一个电容器充电时,只要电路不断开,电容器的带电量就会不断增加
C. 根据U
Q
c =可知,电容器的电容跟电容器的带电量成正比,跟它两极间的电压成反比
D. 在击穿电压以下,无论电容器带电量如何,它所带的电量与电压的比值是不变的 B. 1E <2E
D. 1E 和2E 均小于未拉开前的场强、一平板电容器通过开关和电源相连,如图所示,电源的电动势保持
C. 4.5V 如图所示为某一电容器所带电荷量和两端电压之间的关系图线,
A. 0.02C
B. 0.08C
C. 0.16C
D. 0.20C 6、如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接,极板B 接地,若极板B 稍向上移动一点,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论
的依据是
A. 两极板间的电压不变,极板上的电荷量变大
B. 两极板间的电压不变,极板上的电荷量减小
C. 极板上的电荷量几乎不变,两极板间的电压变大
点的电势能,将正极板移到图中虚线所示的位置,则
B. E不变、ϕ升高
D. ϕ升高、E
、平行板电容器的两板水平放置,相距为d,并使上、下板分别与电源的正负极相连
识别。

那么每次敲打按键时,按键移动距离至少为多少才能被计算机识别?
、如图所示,水平放置的两平行金属板A、B
板接地且中央有孔,现将带电荷量为+q、质量为
上方h处无初速度地滴下,落向B板的电荷全部传给B板,问:
(1)第几滴液滴在A、B间做匀速直线运动?
(2)能够到达B板的液滴不会超过多少滴?
【试题答案】
1、答案:D 解析:由电容器的电容是由本身的因素决定的,与带电量和电压均无关而电容器的带电量与电容和电压均成正比。

2、答案:ACD
3、答案:B
解析:由d
U
E =
得:第一种情况U 不变,d 增大,则1E 减小。

第二种情况Q 不变,d
d d
Q Q ∆+将C Q 14
10
5.1-⨯=,cm d C Q 1,10114=⨯=∆-代入得cm d 4.0=∆ 10、答案:(1) 1gcd 2+=q m n (2) 2
)
(q d h m gc x += 解析 (1)设第n 滴液滴在A 、B 间做匀速直线运动,此时,板上电荷量为q n Q )1(-=,板上电压c
q
n c Q U )1(-==
板间电场强度cd
q n d U E )1(-==
① 由平衡条件得mg Eq = ②
由①②得 1gcd
2
+=q
m n (2)设能够到达B 板的液滴不会超过x 滴,且第1+x 滴到B 板速度恰为零然后返回 极板上最大电荷量xq Q =' ③
xq Q '。

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