平板电容器原理

平板电容器原理


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2017-01-03 编辑:xuzhiping 浏览次数: 8588

标签:

摘要: 一、平板电容器原理 电容器通常是由两块中间隔以绝缘材料的导电极板组成,用以隔开极板的绝缘材料叫做绝缘介质。  电容器的基本性能是在电场作用下,极板上有储存电荷的能力。当把电容器的两极板上接通直流电源时,由于电场力的作用,与电源正极连接的电容器极板上将出现正电荷...

一、平板电容器原理

电容器通常是由两块中间隔以绝缘材料的导电极板组成,用以隔开极板的绝缘材料叫做绝缘介质。 

电容器的基本性能是在电场作用下,极板上有储存电荷的能力。当把电容器的两极板上接通直流电源时,由于电场力的作用,与电源正极连接的电容器极板上将出现正电荷,与电源负极连接的极板上将出现负电荷,两个极板上带电量是相等的。

这样,在极板间的介质中建立了电场,电容器储存了一定量的电荷和电场能量。

实践证明,电容器极板上电荷量q的大小,与加在电容器两端的电压Uc的大小成正比。也就是说,加在两个极板问的电压越高,两个极板上积储的电荷也越多。

这个关系可以用下式表示 

q=CUc                                     (3-1)  或                           

C=q/Uc                                   (3-2) 

式中  C——电容,F;     

q——电荷量,C;       

Uc——电容器端电压,V。     电容量C是用来表征电容器储存电荷能力的大小,单位是法,用符号F表示,实用中由于法这个单位太大,通常不采用,一般用微法(μF)或皮法(pF)做单位(1μF=10-6F,lpF=10-12F)。                                                                        二、电容器电容量 

电容器电容量C的大小,决定于电容器本体几何尺寸(即极板面积和极间介质厚度)及介质的介电系数,与外界条件(如外加电压的高低)无关。若平板电容器极板的面积为S,两平行板极间的距离为d,则平板电容器的电容可表示为 

C=εS/d                             (3-3)  式中  C——电容量,F;      

S——极板面积,cm2 ;       

d——极间介质厚度,cm;      

e——电介质的介电系数,F/cm。      

实用中,把各种绝缘材料的介电系数ε与真空中的介电系数ε。作比较,其比值εr叫做相对介电系数,因此                                  

ε=εrε0                              (3-4) 

其中  ε0=1/(4π×9×1011)=8.84×10-14 F/cm。 

将ε0值及εr值代入式(3-3),

则得                              C=εrS/(36πd×1011 )                      (3-5) 式中,符号含义与式(3-3)相同。  电力电容器通常用铝箔作极板,采用卷绕式平扁形元件。在这种结构中,由于极板双面起作用,其电容值约等于该元件展开成平面长条时的两部,即                            C=εrbl/(18πd×1011 )                       (3-6) 式中  d——极板宽度,cm; 

50        l——极板长度,cm。

关注公众号
获取免费资源

随机推荐


Copyright © Since 2014. 开源地理空间基金会中文分会 吉ICP备05002032号

Powered by TorCMS

OSGeo 中国中心 邮件列表

问题讨论 : 要订阅或者退订列表,请点击 订阅

发言 : 请写信给: osgeo-china@lists.osgeo.org