浅谈电容器充电过程中的能量转化

电容器是一种储存电场能（以下简称电能）的电学元件．用电源对电容器充电．实质上是通过电源做功，将电荷从电容器的一极板上搬到另一极板上，即把电源提供的部分能量以电能的形式储存在电容器内．对电容器来说．两极扳何的电压U和它所带的电量q成正比，U-q图像是一条过原点的直线，如图1所示．电源对电容器充电过程中，将电荷从电容器的一极板上搬到另一极板上克服电场力所做的功等于电容器的电能，     

在电容器实验中培养学生的实践能力

高中《物理》中电容器的电容和电容器存储电荷量是比较抽象的概念，教师难以讲解，学生难于理解接受。笔者设计了一项综合实验——测量电容器的电容值，将抽象的电容、电荷量、电流的概念，通过实验现象与测量操作过程形象地展现给学生，并有益于培养学生综合实践能力。     

关于电容器教学问题的讨论

在电容器一节教学中,学生们往往对以下几个问题理解的比较模糊,第一是关于电容器和电容两个物理概念,第二个问题是若将电容器接到电源上,则组成电容器的两金属板将带有等量而异号的电荷,为什么这些电荷全部分布在两金属板的内表面上。第三是对于三个完全相同金属板,当它们构成两个电容器时如何判断它们是串联,还是并联。下面针对这三个问题作一讨论。     

电容器串并联的演示实验

众所周知:为了衡量一个电容器储存电荷的能力,我们把在单位电压作用下,每一极板所能储存的电荷量叫做该电容器的电容量。用字母C表示,即 C=Q/V 当电容器充好电后,我们把电源拆去,由于电容器储存了电荷,我们可以把电容器当电源看待。如果我们如图一将电容器和小灯泡连接成一闭合回路,则电容器原来带负龟荷一极的自由电子就会通过导线和小灯泡流向带正电的板板上,此时在电路中形成放电电流,小灯泡就会由亮     

电容定义式中电荷量的内涵探讨

一、引言在高中教材中,平行板电容器这样引入:在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器.把平行板电容器与一个电源相连进行充电,电容器两极板就充上等量异种电荷.充电后电容器的两板间有电势差,这个电势差跟电容器所带的电荷量Q有关.实验表明,一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极间的电势差U成正比,我们把比值Q/U定义为电容器的电     

带电电容器连接后的电荷分配

若将几个电容器先带上不等量的电荷 ,再用导线将它们组成一个闭合回路 ,这时电容器上的电荷如何分配呢 ?下面我们来讨论一下这个问题。一、带电电容器与非带电电容器的连接图 (一 )使电容器Ｃ1带上 ｑ0 的电荷 ,然后把Ｃ1与Ｃ2(不带电 )按图 (一 )连接 ,当合上Ｋ时 ,电路中有稳恒电流通过 ,达到稳定后有如下关系 :ｑ0 =ｑ1+ｑ2ｑ0 =Ｃ1Ｖ1+Ｃ2 Ｖ2式中 ｑ1和 ｑ2 、Ｖ1和Ｖ2 分别表示Ｃ1、Ｃ2 上的电荷电量和电势差。根据基氏第二定律可知 ,Ｖ1=Ｖ2=Ｖ。由上可得 :Ｖ =ｑ0Ｃ1+Ｃ2;ｑ1=Ｃ1Ｖ =Ｃ1Ｃ1+Ｃ2ｑ0 ;ｑ2 =Ｃ2 Ｖ =Ｃ2Ｃ1+Ｃ2 ｑ0 ;…     

电容与电容器解题例析

生活中电容及电容器,尤其是平行板电容器的应用极其广泛,因此学生掌握电容器的知识有相当重要的作用。下面笔者将进行电容与电容器的有关例析,希望能助于这部分知识的复习。在两个相距很近的平行板中间夹上一层绝缘物质——电解质,就组成一个简单的电容器,叫作平行板电容器。实际上,任何两个彼此绝缘又相互很近的导体,都可以看成一个电容器。实验表明,一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极间的电势差U成正比,比值Q/U是一个常量。不同的电容器,这个比值一般是不同的,它表征了电容器储存电荷的特性。公式     

也谈“两带电导体板的电荷分布”

《物理教学》2 0 0 1年第 1 0期刊载了《两带电导体板的电荷分布》一文 ,读后很受启发 ,文中从静电平衡条件入手 ,运用大学普通物理知识 ,对电荷重新分布的规律作了充分的论证 ,理论性很强 ,确为名师之作 .本文想对这一问题提供一种更易让学生掌握的分析方法 ,与大家商榷 .充电后的电容器的两个极板相正对侧面上总是带上等量异号电荷 ,此时电容器到底储存了多少电荷 ,可以通过“将两极板短接 ,让电容器放电”这一假想过程来检测 .很显然 ,在“短接放电”过程中流过短接导线中的电荷量就是当初电容器的带电量 ,亦即两极板内侧面上的电荷量 ,…     

带电电容器连接后的电荷分配

文章以电荷守恒定律和基尔霍夫第二定律为基础，讨论带电电容器连接后几种情形下的电荷分配，并给出了求解电荷分配量的一般方法。     

通电导体中的净电荷

引言 有时我们把物体或物体局部存在不能被抵消的正电荷或负电荷称为净电荷。给一个电容器加上电压,在电容器的极板上就存在净电荷;将电介质置于电场中,介质表面(甚至内部)就出现净电荷(束缚电荷);静电感应使得导体表面产生净电荷。这些都是人们熟知的事实。但给一导体通以电流,导体内何处出现净电荷,出现净电荷的条件是什么,净电荷的数值,正负与什么有关等问题,在电磁学教科书中没有专门介绍,一般参考文献中也没有讨论。而对这些问题的研究,在理论和实际上都有一定的意义。     

电容器及其若干问题

本就电容器充电时的电荷迁移机理、平行板电容器的电容量，电容器的串联和并联以及电容器中的静电能等学生容易模糊的几个问题进行了深入的探析。     

电容器电容的读数方法

电容器是一种容纳电荷的器件,是电子设备中常用的电子元件之一．电容器容纳电荷本领的大小用电容来表示,单位有法（F）、微法（μF）和皮法（pF）,1F=10^6 μF=10^12pF．在电容器上标示电容大小有一定的标示规则．下面从如何选朝向、何如读数值、如何取单位等角度来介绍电容器电容的读数方法．     

巧解"电容器极板上电荷分布"问题

求解电容器极板上电荷的分布问题,是电学中的一个难点,解答这类问题需要综合电荷守恒定律、静电平衡条件及处于静电平衡导体的性     

伟大探索 光辉成就 1923年——密立根

密立根(RobertAndrews Millikan,1868—1953)因对基本电荷和光电交应的研究,获得了1923年度的诺贝尔物理学奖。1911年,为了证明电子电荷为电荷的基本单位,密立根将油雾喷入水平放置的电容器极板之间,然后跟踪单个带电油滴在重力和荷电极板间电场的作用下在空气中的降落过程。当油滴上的电荷改变时,电场对油滴的作用就会突然增强,油滴的速度便会随之改变。他通过调整电容器上的电压,使作用在油滴上向下的重力和向上的电力平衡,从而使油滴保持稳定状态。利用观察到的电压、油滴的密度和油滴自由下降的速度,他能够算出油滴上的电荷值。他发现…     

1923年——密立根

密立根(RobertAndrewsMillikan,1868—1953)因对基本电荷和光电效应的研究,获得了1923年度的诺贝尔物理学奖。1911年,为了证明电子电荷为电荷的基本单位,密立根将油雾喷入水平放置的电容器极板之间,然后跟踪单个带电油滴在重力和荷电极板间电场的作用下在空气中的降落过程。当油滴上的电荷改变时,电场对油滴的作用就会突然增强,油滴的速度便会随之改变。他通过调整电容器上的电压,使作用在油滴上向下的重力和向上的电力平衡,从而使油滴保持稳定状态。利用观察到的电压、油滴的密度和油滴自由下降的速度,他能够算出油滴上的电荷值。他发现,…     

巧解“电容器极板上电荷分布”问题

求解电容器极板上电荷的分布问题，是电学中的一个难点，解答这类问题需要综合电荷守恒定律、静电平衡条件及处于静电平衡导体的性质、电场线的性质等知识。练习、解答这类问题有助于提高形象、抽象思维能力和综合分析能力，从而逐渐形成创新意识，发展创新能力。     

自制电容器的“电容”

在电容器的电容教学中,教师往往向学生展示几个电容器,并告知以下原理:一是电容器的电容大,容纳电荷就多;电容器的电容小,容纳电荷就少。二是当电容器串联时,电容器的电容变小。三是当电容器并联时,电容器的电容变大。学生对这一教学模式没有一点感性认识,也难以理解和接受。为此,笔者自制了一个电容器的电容教     

平行板电容器中的重难点探析

<正>一、电容器静电场能如图1所示,我们可以利用微元积分思想,将平行板电容器的充电过程等效为把微元电荷dq依次一份一份地从一个极板移到另一极板的过程。在移动过程中电源要克服电场力做功,使电能转化为电容器的静电场能。设充电过程的某一时刻,两极板已充电荷量为q,     

对于一个充填有4种不同电介质的电容器之分析与讨论

根据电荷守恒，Maxwell方程组，静电场边值问题的唯一性定理与能量最低原理分析了电容器的分解与组合，讨论并解决了一个充填有4种不同电介质的电容器之疑难．     

含电容器电路问题的分析

<正>在直流电路中,当部分电路发生变化时,电容器充电和放电,导致电容器的带电荷量、两板间的电压、电场强度、电场的能量、两板间的电荷的运动状态发生变化,这类问题是难点也是易错点。问题一:分析电容器两极板间的电荷的运动分析这类问题要注意以下三个方面:(1)电容器是一个储能元件,在直流电路中,当电路达