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为什么电容器变薄了,静电容量却反而增加了呢?

1.电容器变薄但静电容量却反而增加的理由根据数学表达式C=ε×S/d,增大电容器静电容量的方法有如下3种:①增大ε(介电常数)②增大S(电极面积)③减小d(电介质厚度)关于此处的①②,很容易形象…

  1.电容变薄但电容却反而添加的理由

  依据数学表达式C=ε×S/d,增大电容器静电容量的办法有如下3种:

  ①增大ε(介电常数)

  ②增大S (电极面积)

  ③减小d (电介质厚度)

  关于此处的①②,很简略形象直观地进行幻想,可是关于③却相反,总觉得厚的电介质能够积累许多的电荷,但现实并非如此。这是由于电荷是积累在两个电极上的,而不是积累在电介质中。首要,我将在使咱们了解上述关键的基础上对怎么推导出计算公式进行阐明。以下,我将罗列枯燥无味的数学公式,敬请体谅。

  2.推导C=ε×S/d

  

  图1 平板电容

  如图1所示,在电极之间的空间两头加上电压的情况下,所发生的电场强度为E[V/m],电压为V[V],电极间间隔为d[m],并得出式(1)。

  E=V/d [V/m] ……(1)

  尽管该电场是因来自电源的电荷而发生的,可是假如经过电力线来描绘该电场,依据高斯定理,Q/ε[根]的电力线从+Q[C]的电荷处动身,那么在图1中,Q/ε[根]的电力线从电极A动身,然后抵达电极B。

  由于电力线密度与电场强度是相同的,所以假如将电极的面积设为S[m2],那么数学表达式(2)的联系建立。

  V/d=(Q/ε)/S ……(2)

  假如对从电源进入的电荷Q进行收拾,那么得出数学表达式(3)。

  Q=ε×SV/d [C] ……(3)

  经过数学表达式(3)能够看出,由于电荷Q与外加电压是成正比的,所以电容器的功能经过单位外加电压所积累的电荷量进行表现比较好,假如将静电容量设为C[F],那么以下数学表达式建立。

  C=Q/V [C/V=F] ……(4)

  由于从这个数学表达式能够看出静电容量C和电荷Q是成正比的,所以关于增大静电容量来说,图1的电极A和B所积累的电荷Q越大越好。那么,该怎么增大电荷Q呢?经过数学表达式(3),能够看出电荷Q与电极间间隔d是成反比的。也就是说,电极间间隔越小,电荷Q就越大。

  简略对以上的内容进行概括,即电极间间隔d越小,电极A和B所积累的电荷Q就越大,由于增大了积累的电荷Q,所以静电容量C也就变大。这样了解的话,我想咱们是否就有稍稍的直观感受了。

  经过数学表达式(3)和(4),能够推导出相似的表达式(5)。咱们能够经过数学表达式得出定论:电极间间隔d越小,静%&&&&&%量C就越大。

  那么即可得出下面的定论。

  C=ε×S/d [F] ……(5)

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