Chapter 5 静电学§ 5-1 库仑定律§ 5-2 电场与电力线§ 5-3 电位....ppt

Chapter5靜電學5-1庫侖定律5-2電場與電力線5-3電位能5-4電位與電位差5-5電容器,2,5-5電容器,一、萊頓瓶電荷濃縮器,儲存大量電荷裝置,1745年德國教士克萊斯特（EwaldGeorgvonKleist，1700～1748）的意外發現，以及隨後荷蘭萊頓大學教授穆森布羅克（PietervanMusschenbroek，1692～1761）,3,僅當手握萊頓瓶時，才可發揮儲存電荷的效果。,4,藉助電荷產生器及萊頓瓶內的導體接至玻璃瓶底，可以使接地的實驗者手上感應出更多的正電，吸引瓶內的負電，而讓萊頓瓶上的負電荷增加。,5-5電容器,1.電容器,1.1裝置以絕緣體隔開兩片金屬板作成，其電路符號如右。,5-5電容器,1.電容器,,1.2原理兩金屬板與電池連接時，兩板便累積等量的異性電荷，當電量逐漸增加到兩板電壓與電池端電壓相等時，即停止充電。接著，兩板與電池切斷連接，則兩板上的電荷因彼此吸引，而儲存在兩板上；若兩板間的電壓越高，則電場越強，正負電荷可能發生放電而中和，為增加蓄積的電能及避免放電現象，常在其間填充絕緣物質，稱為電介質Dielectric。,5-5電容器,,2.電容Capacitance,2.1定義電容器每1伏特電位差之間所能儲存分離的電荷量，即2.2單位法拉Farad，2.3電容就是度量元件容納電荷的能力，在電壓固定的條件下，如能容納更多的電量，則該元件的電容越大。,5-5電容器,,3.1兩平行板間的均勻電場其中，Q為單側平行板上積蓄的電荷，並非兩板上電荷之和，可視為分離的電量。3.2兩平行板間的電容C和板面積A成正比，和兩板間距離d成反比，ε稱為電容率，由電介質材料決定。3.3電容器的電容只和其幾何形狀有關，和所施之電壓無關，是屬於元件本身的容電特性。,3.兩平行金屬板之電容,5-5電容器,,3.兩平行金屬板之電容,例1兩平行金屬板上帶電量各為＋Q及－Q，兩板距離d時，兩平行金屬板的電容為C，1若將兩板之帶電量增為＋2Q及－2Q，則電容變為幾倍2若將兩板距離增為2d，則電容變為幾倍,5-5電容器,3.兩平行金屬板之電容,,例2圖示為三個平行金屬板電容的帶電量Q與電壓V的關係圖線。其所對應的金屬板面積與兩板間距離應為表中的何者,,欲使大平行金屬板電容器的電容增大，下列何者是可行的方法A減少金屬板的面積B增加金屬板的面積C減少金屬板間的距離D增加金屬板間的距離E減小兩金屬板間的電位差。,【96新莊】,14,15,電容為電容器上的電量與電容器兩端電位差之比值。,16,4.1球表面電壓，故導體球自電容C和球半徑R成正比。4.2地球可視為一個極大的球形電容器雖然理論值只有710μF，能積蓄很多電荷而保持固定的電位，若將導體接地，可使其與地球等電位。例3一半徑為18cm的孤立導體球，其電容為何,5-5電容器,4.導體球或球殼之電容,,一個半徑為27cm的孤立導體球，其電容大小為多少微微法拉,【95武陵】,19,20,21,22,