高二物理电容公式的推导

作者&投稿:捷剑 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
高中物理电容C=εs/4pikd,大学物理里的C推导公式是εs/d,我想请问一下这~

4π只是一个常数.ε=1/4πk 是真空电容率,而同样ε(大学)可以认为是1/4πk,
就跟普朗克常量和约化普朗克常数关系差不多。
“,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s正比,跟极板间的距离d成反比,”他们只是一个比例.只是一个比例关系.而加了4π后他就成为一个等式,就可以知3求另外一个未知量了.
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+Q,-Q的电荷,于是每块极板的电荷密度为σ=Q/S,,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=σ/ε.=Q/ε.
再由U=∫AB E dl =Ed=Qd/ε.再根据C=Q/U
得出C=ε.S/d既平板电容公式也就是C=S/4πkd
注:ε=1/4πk 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

公式推导需要知道高斯定理中一个常用的推论:无限大的带电平面周围的场强大小公式:E=4*3.14k*a/b(其中,a是均匀带电平面的电荷面密度,b是真空中的介电常数,与电容公式分子中的那个常数是一个类型,只不过电容之间不是真空,这个常数是一个修正值) 那么,根据电容的定义可知:C=Q/U,其中U是两极板间的电势差,把两极版之间看成是匀强电场,则U=E*d,d是两极板之间的距离,而E用上面的公式代入,Q=a*S(为电容极板的面积,注:面电荷密度*面积=电荷量),便是现在的电容公式,至于4k*3.14是什么含义,3.14是圆周率的近似值,高斯定理的严格证明中,用到数学中的积分,而3.14在高等数学中是一个常见的常数.4k也是一个常数,具体意义只能在最本质的推导过程体现.

麻烦采纳,谢谢!

4π只是一个常数。 事实上去了大学你就会明白这个公式的由来,你说的“,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s正比,跟极板间的距离d成反比,”他们只是一个比例。只是一个比例关系。而加了4π后他就成为一个等式,就可以知3求另外一个未知量了。 说了这么多,也不知你是不是不懂这些,呵呵!!!

以上是在网上抄的,嘿嘿。
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+Q,-Q的电荷,于是每块极板的电荷密度为σ=Q/S, ,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=σ/ε。=Q/ε。
再由U=∫AB E dl =Ed=Qd/ε。再根据C=Q/U
得出C=ε。S/d既平板电容公式也就是C=S/4πkd
注:ε。=1/4πk 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

这个是大学物理里面的东西了……

我在网上找的,挺长时间不学这个了,都忘了
C=εS/4πkd是电容的决定式,也就是说我们可以说C与S成正比,与d成
反比。简而言之,引起C变化的本质是S与d。
C=Q/U是电容的定义式,C不是由Q与U决定,而是可以由C和U来求出,
所以不能讲C与Q成正比,与U成反比。比如说密度,它可以有M,V求出
但不是由M,V决定的,本质是由d与S决定的。
再给你讲个例题:假设C为1F,当其两端的电压为0时,C为多大?
错解:C=Q/U,由于U等于0,C无穷大。这样就是没有理解本质,正解:
U等于0时,Q不知道,但是电容就是1F,从答案中我们知道:Q/0=1
我们还无法用高中数学知识来求解,只能由题目中的所给信息来求解。
F=Eq这个公式就是求点电荷在电场强度为E地方受到的力为F,可以适用
于任何电场中某点已知场强为E处带电粒子受到力的作用。(如果是匀强
电场,可以适用任何一点)强调是某一点,而这个点的场强必须已知。
E=U/d 适用于匀强电场,但只是定义式,E=KQ/r2 才是决定式。理解类比于
电容的决定式和定义式,要类比学习。
电场力做功:W=qU=Eqd 我要说明这样写是不妥当的,W=qU正确,W=Eqd
是有大前提的,必须是匀强电场(原因qE=F为定值,才能计算,否则我们
还不会算),d又是一个易错点,d必须是沿电场线方向距离,所以在匀强电
场做功的公式:W=Eqdcosa
W=qU这个公式适用于任何电场,为什么?非匀强电场证明在这里不详细说明
(提示:分成N等分,每部分用W=qU即可,高中不要求,如果你要知道,我可
以再给你讲)
电势能:EA=qφA对于这个公式类似于F=qE,这个公式不用记忆,它可以用
来求电势能,但是没有多大意义,主要用来判断电势能的变化。
但不要记公式,因为粒子带电不同,会有正负。
电势能变化记住一句话:电场力做正功,电势能较少,反之,增加。
(适用于任何带电粒子)。
还有不通,我再讲详细点。

4πk是怎么出来的?高中不讲,大学就知道了


高二物理电容公式的推导
再由U=∫AB E dl =Ed=Qd\/ε。再根据C=Q\/U 得出C=ε。S\/d既平板电容公式也就是C=S\/4πkd 注:ε。=1\/4πk 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 这个是大学物理里面的东西了……...

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高二物理电学公式如下:1、两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60X 10-19)。2、库仑定律:F=kQ1Q2\/r2在真空中。3、电场强度:E=F\/q定义式、计算式。4、真空点(源)电荷形成的电场E=kQ\/r2。5、匀强电场的场强E=UAB\/d。6、电场力:F=qE。7、电势与电势差:UAB=中A-中B,UAB=WAB...

物理必修2,选修3-1中关于圆周运动,电场电容的公式,要全面详细 急急...
a=V2\/R=ω2R=(2π\/T)2R F心=mV2\/R=mω2R=m(2π\/T)2R 周期与频率T=1\/f 角速度与 的关系V=ωR 角速度与转速的关系ω=2πn电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1*Q2\/r^2 (在真空中){F:...

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高二物理电容器
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镡知单磷: C=εS/4πkd是电容的决定式,也就是说我们可以说C与S成正比,与d成 反比.简而言之,引起C变化的本质是S与d. C=Q/U是电容的定义式,C不是由Q与U决定,而是可以由C和U来求出,所以不能讲C与Q成正比,与U成反比.比如说密度,它...

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