储存收费对分离导体A.电容器需要工作到电荷移动到导体。通过定义潜在的差异,如果收费
D.问:被添加到导体中的一个,从而引起的电势差
D.V.,那么工作
D.W.=V.D.问:=C.问:D.问:是必需的。因此,所需的总的工作收取的指挥家之一,从中立高达费
问:是
W.=∫D.W.=∫0.问:C.问:'D.问:'=2C.问:2。
通过能量守恒定律,在充电电容器时所做的工作被存储为潜在的能量
你在电容器的电场。使用
问:=C.V.这可以被改写几种方法:
你=2C.问:2=21C.V.2=21问:V.。
什么是存储在一个平行板电容器的能量?
如上所述,平行板电容器的电容(面积计算
A.,板分离
D.,费用
问:)是
C.=D.A.ε.0.。
代入公式存储在电容器中的势能,
你=2C.问:2=2A.ε.0.问:2D.。□
-4.πε.0.B.2问:2
-4.πε.0.A.B.问:2
-8.πε.0.B.2问:2
-8.πε.0.A.B.问:2
如果电容器由两个隔离导体组成,则在充电后,相反的带电板将体验到库仑吸引力。给定内径的球形电容器
A.和外半径
B.,发现假设每个导体保持电荷施加于外部导体的吸引力
±问:。
假设导体是机械固定的,因此力及时力是恒定的,使负力对应于吸引力,反之亦然。
一个电容器,因此存储在固定的电压的电容器中的能量的电容可以增加通过使用的介电。电介质是在电场,其可在电容器中的分离的导体之间插入偏振的绝缘材料。也就是说,当电场被施加到电介质,在从它们的中性平衡绝缘材料略微移位的正和负电荷,从而形成小的电场相对的所施加的场。
在数学上,电介质的作用是修改的自由空间的介电常数
ε.0.一些常量:
ε.0.→ε.=κ..ε.0.。
常数
κ..通常被称为介电常数,并考虑到如何在电介质修饰的存在电场在绝缘材料的强度。在真空中,
κ..=1;否则,
κ..>1因为任何原子存在可能会稍微极化。
通过恒定的介质找到平行板电容的电容
κ..板之间插入。
平行板电容器的板之间的介电材料通过电场偏振,并降低了板之间的电位差[4]。
平行板电容器的电容被推导为
C.=D.A.ε.0.那
借
A.每个板的面积和
D.所述板分离。与介电插入
ε.0.→κ..ε.0.。将得到的电容是
C.=D.A.κ..ε.0.。
自从
κ..>1,将所述电介质的电容增加,因此增加了存储在一个固定的电压的能量。
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