当前课程知识点:大学物理——电磁学 > 第二章 静电场中的导体和电介质 > 2.7 电容 电容器 > 2.7.4 电容器的连接
大家好
电容器的性能规格中有两个主要指标
一是它的电容量 另一个是它的耐压值
使用电容器时 两极板所加的电压
不能超过所规定的耐压值
否则电容器内的电介质
有被击穿的危险
即电介质失去绝缘性质
电容器就损坏了
在实际工作中
当一个电容器
在电容或耐压能力不能满足要求时侯
可以采用串联和并联电容器组的方法
加以调整
所谓串联就是其中每个电容器的一个极板
只与另一个电容器的一个极板相连接
电容器组两端的两个极板
与电源相连接
设串联电容器组两端的电压为U
C1的左极板和Cn的右极板
分别带+q和-q等量异号的电荷
由于静电感应
中间电容器的各个极板
会分别感应出+q和-q的电荷
所以说 串联时各电容器所带电量相等
此时 各电容器上的电压分别为
等等 一直到
即各个电容器分配到的电压
与其电容值成反比
按照电路中的理论
电容器组两端的
总电压U为各电容器的电压之和
即等于
把它表示成为q/C
式中
C是n个电容器串联后的等效电容即总电容
因此 1/C等于
也就是说
该式表明 电容器串联后
总电容的倒数等于各电容器电容的倒数之和
总电容比每个电容器的电容都小
串联电容器数量越多 总电容越小
但耐压性能增强
为单个电容器的耐压值的总和
所谓电容器的并联
就是将各个电容器的一个极板连在一起
另一个极板也连在一起
两端加上电压U后
各电容器的电压均相同
但因各电容器的电容不同
极板上的电量有所不同 它们分别为
等等 一直到
即各电容器极板上分配到的电量
与其电容值成正比
并联电容器组所存储的总电量
q为各电容器电量之和 即等于
把它表示为C乘以U
其中 C是n个电容器
并联后的等效电容即总电容
因此 C等于
也就是说
该式表明
电容器并联后
等效电容等于各电容器电容之和
显然
以上讨论了单纯的串联和并联
实际使用时可以串并联兼而有之
以满足要求
前面提到过在浩瀚的海洋中
有一些鱼类具有专门的发电器官
目前已知世界上能发电的鱼约有几百种
而人们还只研究了几十种
鱼的电器官 多为圆柱形
它是由很多串联在一起的极板组成
各个圆柱体之间则以并联形式相接
例如 电鳗的每一个圆柱内
有6000-10000个极板
串联起来 总电压可达到600伏
电鳐的电器官中
一个圆柱体的极板不超过1000个
但是它有200个并联的圆柱体
所以尽管电鳐的电压不算高
但电流却相当可观
电鱼这种非凡的本领
引起了人们极大的兴趣
19世纪初 意大利物理学家伏打
模仿电鱼的电器官
把许多铜片浸过盐水的
纸片和锌片交替叠在一起
得到了功率比较大的直流电池
对电鱼的研究 还给人们这样的启示
如果能成功地模仿电鱼的发电器官
那么 船舶和潜水艇等的动力问题
便能得到很好的解决
-大学物理绪论
--大学物理绪论
-电磁学引言
--电磁学引言
-1.1 库仑定律
-1.1 库仑定律
-1.2 电场 电场强度
--1.2.1 电场
-1.2 电场 电场强度——小测验
-1.3 电场强度的计算(1)
-1.3 电场强度的计算(1)——小测验
-第一章 静电场--WEEK1 作业
-1.3 电场强度的计算(2)
-1.3 电场强度的计算(2)——小测验
-1.4 电场线 电通量
-1.4 电场线 电通量——小测验
-1.5 静电场的高斯定理
-1.5 静电场的高斯定理——小测验
-1.6 利用高斯定理求静电场的分布
-1.6 利用高斯定理求静电场的分布——小测验
-第一章 静电场--WEEK2 作业
-1.7 静电场的环路定理 电势
--1.7.3 电势
-1.7 静电场的环路定理 电势——小测验
-1.8 场强积分法求电势
-1.8 场强积分法求电势——小测验
-1.9 电势叠加原理及电势的计算
-1.9 电势叠加原理及电势的计算——小测验
-1.10 等势面 电势梯度
-1.10 等势面 电势梯度——小测验
-1.11 静电场中的电偶极子
-1.11 静电场中的电偶极子——小测验
-第一章 静电场-- WEEK3 作业
-2.1 导体的静电平衡条件
-2.1 导体的静电平衡条件——小测验
-2.2 静电平衡时导体上电荷的分布
-2.2 静电平衡时导体上电荷的分布——小测验
-2.3 静电屏蔽
-2.3 静电屏蔽——小测验
-2.4 有导体存在时静电场量的计算
-2.4 有导体存在时静电场量的计算——小测验
-第二章 静电场中的导体和电介质--WEEK4 作业
-2.5 静电场中的电介质
-2.5 静电场中的电介质——小测验
-2.6 有电介质时的高斯定理
-2.6 有电介质时的高斯定理——小测验
-2.7 电容 电容器
-2.7 电容 电容器——小测验
-2.8 静电场的能量
-2.8 静电场的能量——小测验
-第二章 静电场中的导体和电介质--WEEK5 作业
-3.1 稳恒电流
-3.1 稳恒电流——小测验
-3.2 磁场 磁感应强度
--3.2.3磁感线
-3.3 毕奥—萨伐尔定律
-3.3 毕奥—萨伐尔定律——小测验
-第三章 稳恒磁场--WEEK6 作业
-3.4 磁场的高斯定理和安培环路定理
-3.4 磁场的高斯定理和安培环路定理——小测验
-3.5 磁场对载流导线的作用
--3.5.1安培力
--3.5.5电磁炮
--3.5.6磁矩
--3.5.7磁力矩
-3.5 磁场对载流导线的作用——小测验
-3.6 磁场对运动电荷的作用
-3.6 磁场对运动电荷的作用——小测验
-第三章 稳恒磁场--WEEK7 作业
-3.7 磁场中的磁介质
-4.1 法拉第电磁感应定律
-4.1 法拉第电磁感应定律——小测验
-4.2 动生电动势
-4.2 动生电动势——小测验
-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK8 作业
-4.3 感生电动势及感生电场
-4.3 感生电动势及感生电场——小测验
-4.4 感生电动势例题
-4.4 感生电动势例题——小测验
-4.5 涡电流及电磁阻尼
-4.5 涡电流及电磁阻尼——小测验
-4.6 互感与自感
-4.6 互感与自感——小测验
-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK9 作业
-4.7 磁场的能量和能量密度
-4.7 磁场的能量和能量密度——小测验
-4.8 麦克斯韦方程组 电磁波
-4.8 麦克斯韦方程组 电磁波——小测验
-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK10 作业