电容,电感
阅读信息
约 263 个字 3 分钟 本页总访问量:加载中... 次
电容
电容定义
电容 \(C\):
\[
C = \frac{Q}{V}
\]
其中 \(Q\) 为一个极板电荷量,\(V\) 为两极板间电势差。
电容器:若导体 A(假设带正电)旁边放一个净电荷为零的导体 B,由于感应,B 中负电荷离 A 更近,A 的电势下降,而 A 带电量不变,故电容增加。
常见电容
电容器类型 | 几何参数 | 电容 \(C\) |
---|---|---|
孤立导体球 | 半径 \(R\) | \(C = 4\pi\varepsilon_0 R\) |
平行板电容器 | 极板面积 \(A\),间距 \(d\)(\(d \ll \sqrt{A}\)) | \(C = \varepsilon_0 \dfrac{A}{d}\) |
同轴圆柱形电容器(两共轴无限长导体圆筒) | 内筒半径 \(a\),外筒半径 \(b\),长度 \(L\)(\(L \gg b\)) | \(C = \dfrac{2\pi\varepsilon_0 L}{\ln(b/a)}\) |
同心球形电容器(两同心导体球壳) | 内球半径 \(a\),外球半径 \(b\) | \(C = 4\pi\varepsilon_0 \dfrac{ab}{b - a}\) |
注:
- 孤立导体球可视为外球半径 \(b \to \infty\) 的同心球电容器特例。
- 所有公式均假设极板/导体间为真空;若填充相对介电常数为 \(\kappa\) 的电介质,只需将 \(\varepsilon_0 \to \kappa\varepsilon_0\)。
- 同轴圆柱公式适用于“长圆筒近似”,边缘效应忽略。
电容器串并联
串联:
\[
\frac{1}{C_{\text{eq}}} = \sum \frac{1}{C_i}
\]
并联:
\[
C_{\text{eq}} = \sum C_i
\]
电容器串联,提高耐压;电容器并联,提高电容。