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[讲稿]圆柱形电容器和双线电容器研究.doc

[讲稿]圆柱形电容器和双线电容器研究

用心去好好爱你 2017-12-13 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《[讲稿]圆柱形电容器和双线电容器研究doc》,可适用于初中教育领域,主题内容包含讲稿圆柱形电容器和双线电容器研究平板球形,圆柱形和双线电容器电容计算公式平板电容器平板电容器由两个彼此靠得很近的平行极板(设为A和B)所组成两极板的符等。

讲稿圆柱形电容器和双线电容器研究平板球形,圆柱形和双线电容器电容计算公式平板电容器平板电容器由两个彼此靠得很近的平行极板(设为A和B)所组成两极板的面积均为S设两极板分别带有QQ的电荷于是每块极板的电荷密度为ζ=QS,,我们略去极板的边缘效应把两极板间的电场看成是均匀电场由高斯定理可得两板间场强为E=ζε=QSε再由U=ABEdl=Ed=QdSε。再根据C=QU得出C=ε。Sd既平板电容公式也就是C=Sπkd。注:ε=πk是真空电容率。平板电容器的电容与极板的面积S成正比与极板间的距离d成反比电容C的大小与电容是否带电无关只与电容器本身的结构形状有关球形电容器球形电容器的两极板由球形导体A和同心球壳B组成。由高斯定理得两所以球形电容器的电容为:讨极板间的电场强度为:所以极板间的电势差为:论:若令d=RBRA<<RA、RB则:此即平行板电容器的电容公式。C(电容)=QUQ为电量,U为电压C=εSπkd平行板电容器的电容C跟介电常数ε成正比跟正对面积成反比根极板间的距离d成反比式中k为静电力常量介电常数ε由两极板之间介质决定电容容抗计算公式:Xc=(ωC)=(πfC)Xc电容容抗值欧姆ω角频率πf频率对工频是HZC电容值圆柱形电容器圆柱形电容器的两极板由圆柱形导体A和同轴的圆柱壳导体B组成。当l>>RBRA时由高斯定理得两极板间的电场强度为:λ为圆柱形极板单位长度所带的电量。所以两极板间的电势差为:圆柱形电容器的电容为:讨论:d=RBRA<<RA、RB则:此时:此即平行板电容器的电容公式。若令,BRE?,AR,,r,,,?U,U,E,dl,,,RR,BBln,,dr,RR,,A,,rA,lq,?C,,RBU,Uln,,,RA,,l,RBlnRA双线电容器双线绕电容传感器是一种基于导线线间电容的新型电容传感器其电容量与线间间距、绕线长度、绕线环半径成正比。用其取代双圆筒型、平行板型电容传感器测量液位以及液体介质的介电常数有独到的优点。用其取代双圆筒型、平行板型电容传感器测量液位以及液体介质的介电常数有独到的优点。线绕电容器结构及电容量估算:采用两根相互绝缘的漆包线平行双线绕在一绝缘棒上即成线绕式电容器。AB图,线绕电容器原理结构图将双线绕一匝看做两个平行的圆环其环面积为A=πrπr=π(rr)其间距为线间距则其电容量为C=εA…………………………()δrdrAδ其中ε为线间介质的介电常数ε=εεrε为真空中的介电常数εr为线间介质的相对介电常数。δ为线间距。当双线绕两匝时可以形成,个由四个平行环组成的电容器每个电容器的电容量均相同均为C=BεA。当用双线绕N匝时类推可得出有N)(δC=(N)图,线绕电容器等效剖面图个环状平行环构成的电容器由于各电容器是并联形式故其总电容为εA……………()δN>>取(N)=NPageof则C=NεA………………()如果将圆导线视为扁平线将螺旋双线视为平行环则环面积为A=πrπr=π(rr)=π(rr)(rr)=πrd(d=rr为导线的线直径r则为线圈的中心半径)不计入边沿效应(仍不则双线并绕N匝、半径为r的线圈的等效电容量为:C=N失一般性)επrd式()表明该电容器的电容量与匝数N、线圈半径r、导线直径d及介电常数ε呈正比而与两导线间的间距δ呈反比。(双线绕电容器作变介质型电容传感器用这种传感器取代平行板式、双圆筒式变介质型电容传感器来测定液体介质浓度、含水率等较前者要方便易行的多。因为前者要得到较大电容量时极板间距很小被测液体不易进入即使进入也不易退出更不易清洗再做测量而这种电容传感器则无此类问题。介质对电容的影响实验:插入电介质后电压变小UU,,rQ,QQ,,QQ,,EE,>……r,rd介质的相对介电常数UU,随介质种类和r(相对电容率)状态而改变无量纲可实验测定。

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