非平行板电容器电容和电场的两种计算方法之讨论

介绍求解非平行板电容器电容和电场的两种计算方法,一种是从平行板电容器的概念入手的求解方法,另一种是利用电场能量和电容器的能量公式,解出非平行板电容器的电容和电场分布.通过对上述两种方法的讨论,指出第二种方法,严格、简捷易懂,图像清晰,且颇具新意.     

非平行板电容器电容的又一算法

应用平行板电容器电容的概念和并联电容器电容公式,给出了非平行板电容器的电容及电场分布.     

关于平行板电容器能量的讨论

讨论了平行板电容器储存的电场能和电势能, 以及带电粒子飞入两板间电场及在电场中偏转过程中能 量的转化情况, 也讨论了电势能及其变化     

非平行板电容器电容计算的修正

在计算非平行板电容器的电场和电容时,以往文献大多忽略分布在电容器外部的电荷.本文将电容器外部电荷纳入计算过程,用三种方法得到更加准确的非平行板电容器电容,较其他文献新增了修正项.     

计及边缘效应的非平行板电容器的电容计算

考虑到边缘效应,采用保角变换先将非平行板电容器的内部电场区域和外部电场区域变换到复平面的上下半平面,然后再继续变换到复平面的上下半平面的矩形区域,这样就可采用理想平板电容器的电容计算式算出原非平行板电容器的电容.     

作用在平行板电容器中一片电介质的力

在一些物理学的教科书中,利用虚功原理计算了作用于插入平行板电容器的一片电介质的力.[1],[2]但没有从物理原因上进行分析.这就会产生这样的问题,即垂直方向的电场,怎么会有水平方向的力作用于电介质上?本文通过对于电介质受力的微观机制的分析,计算作用于这片均匀电介质的力.一、电介质受力的微观机制 在电场中的电介质要受到电场作用而极化.在平行板电容器的极板间,插入一片电介质,由于电容器边缘区不均匀电场的作用,电介质中极化的电偶极子排列也是不均匀的.图一是这种情况的示意图. 图一电容器的极板,在z方向宽w,x方向长为L. 在X=X0…     

也谈理想平行板电容器充电过程的能量传输问题

通过对理想平行板电容器充电过程中内部电场与磁场的计算,得出内部电场与磁场分布不均匀的结论,从而较圆满地解释了充电过程中的能量传输问题．     

用能量法计算非平行板电容器的电容

利用电场能量和电容器的能量公式，解出非平行板电容器的电容和电场分布．该方法严谨易懂，图像清晰，另辟新径．     

充电圆平行板电容器的电磁场分布

用Mathematica对充电圆平行板电容器的电磁场进行详细的数值研究;给出了电容器内外的电势、电场强度以及磁感应强度的空间分布;讨论了电场和磁场的边缘效应.     

假如给平行板电容器两板充以不等的电荷量

在学习了平行板电容器后,学生往往会提出这样的问题:如果给两个平行板充以不等的电荷量,两板之间还是匀强电场吗?让我们归结于如下一道例题.     

极板带有直缝隙的平行板电容器

利用复平面上的施瓦茨-克利斯多菲变换,研究极板带有直缝隙的平行板电容器的电场,在忽略边缘效应的前提下,给出其电势和场强分布,进而讨论缝隙对电容器的耐压能力和电容量的影响.     

进行启发式的课堂练习, 加深物理概念的理解

由于教材内容多和课堂教学时间少的矛盾,在普通物理静电场部份的教学中,我们讲解用高斯定理计算电场强度E和电位移D时,只讲了平行板电场、均匀带电球面的电场,“无限长”均匀带电园柱面的电场等几种特例,不能做更多形式的电场的分析,学员往往不善于针对各种特殊情况作出相应的高斯面。此外,在电介质中的电场部份,由于主要分析了平行板电容器中与板面平行地插入一层或两层电介质的场强E、电位移D的情况,缺少对比教学的内容,学员容易笼统地形成一种在两种电介质中D是相等的E是不相等的错误印象,而这个结论的前提条件往往被忽略了(即这时介…     

非平行板电容器电场和电容的另一种计算

通过求解电势的拉普拉斯方程,得到非平行板电容器两极板间的电势分布,从而求出其电场和电容,结果与用其他方法所得结果完全相同．     

空气和其它材料的介电常数的测量

静电学中最基本的常数之一是真空中的介电常数εo。它的测量在大学的实验中看来好象不是十分普遍的,这主要是因为在现行的各种测量方法中要使用一些高级的仪器,象灵敏天平[1]、或舌簧开关和静电计[2]等。在我们的实验室中,学生已应用本文所述的简单装置以相当的精确度测量了这个有价值的参数和几种固体的和液体的相对介电 常数。 一个平行板电容器的电容C(在真实或空气中)与板面积A和板间距离d的关系式 为: 于是 如果这个电容器以已知的频率n迅速充电和放电,则用某一记录器件记录的放电电流I(假定电容器是完全放电的)由下式给 出:式中q是…     

测不准关系的思考实验

根据海森伯的测不准关系,同时准确地测量电磁波中电场E和磁场H是不可能的[1].现将证明此事的思考实验叙述如下. 如图一.把电容为C的平行板电容器和电感为L的螺线管互相垂直地安装成LC回路,投射. 图一是螺线管L的轴或平行板电容器C’的极板分别平行或垂直于投射偏振光的磁场H以及电场E的立体配置图.H　E以频率为ω的偏振光。使入射偏振光的电场E垂直于的极板,磁场H平行于L的轴.当LC回路对入射偏振光发生共振吸收时,也就是说,当满足关系ω=1/　时,在回路中产生突变电流I,这时在回路中储存的能量为其中Q是C的极板上的电荷;υ’,υ分别…     

带有对称垂直导体脊的平行板电容器内的电场及其电容量

利用保角变换法研究带有对称垂直导体脊的平行板电容器的电场,给出其电势分布和场强分布函数,通过MATLAB软件绘制电场线和等势线(面)图,并计算其电容量.     

对平行板电容器内介质受力计算的异议

通常计算得出的介质板部分插入到带电平行板电容器内受到的吸引力，不能反映介质受力的实际，计算过程要依赖于均匀电场而与介质受力需要非均匀电场相抵触；本文在分析计算结果的适用范围及其条件的基础上，揭示了计算结果的真实含义．     

基于Schwarz-Christoffel变换的平板电容器电场电荷分布仿真

本文利用施瓦兹-克里斯多菲（S-C）变换,得出并讨论了计及边缘效应的平行板电容器的电场、电荷分布函数.利用离散化与数值迭代的方法,通过Matlab数值仿真得出了其电场和电荷分布的较精确的可视化结果.     

定量探究平行板电容器的电容

平行板电容器的电容是高中物理电学部分的重要演示实验.教材中的探究方案只能定性研究,且理解难度大,实验效果不明显.为解决以上问题设计了简单稳定且能定量探究平行板电容器电容决定因素的实验装置.实验装置采用单面覆铜板作为电容器极板,利用A4纸或塑料文件夹做电介质,通过实验探究得出平行板电容器电容与极板正对面积成正比,与极板间...     

漏电非平行板电容器内能量传输的物理图象

考虑介质漏电情况,分析和研究非平行板电容器的漏电性能,给出漏电电阻和热功率密度的分布,证明在非平行板电容器内的热功率能量损耗仍是通过场中传输的。