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...     

如何做好导体和电介质增大电容演示实验

一、实验分析电容器中插入导体板和介质板增大电容的实验是通过静电计指针的偏转角a的大小变化来说明电容器电容C的变化的（图1）．Q一定时，若α大，则C／小；反之则C大、本实验的目的有两个．图1（1）在电容器中插入电介质板时，α的减小量α1要较大；（2）在电容器中插入导体板时，α的减小量凸a。要大，而且凸α2要明显地大于α1．在电容器中插入电介质板时（图2），设极板面积为S，两极板相距为d，插入厚度为t1、相对介电常数为的电介质板．则电容器的电容由变为电容增量为若插入厚度为t2的导体板，则电容由C0变为电容的增量为根据…     

用倍增法定量研究平行板电容器的电容量

提出来一种使用光盘成倍改变平行板电容器极板间面积和距离等参数的方法,用数字电容表测量电容,得出电容与面积与距离间的定量关系.     

“用静电计测量平行板电容器电容与哪些因素有关”的实验分析

静电计是高中物理静电实验中常用的且非常重要的仪器,它在教材"电容器电容"一节中出现,用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U,研究影响平行板电容器电容大小的因素.但是在课堂教学中,上述实验的演示效果时好时坏,主要表现在静电计指针的偏转角θ变化时大时小.为什么演示效果不稳定?怎样才能达到让人满意的实验效果呢?我们试作讨论.     

用静电计测平行板电容器电势差实验的定量分析

静电计是一种用来测量导体间电势差的仪器,由于它与验电器非常相似,因而学生在学习的过程中很容易把两种仪器混淆.高中物理教材中"研究影响平行板电容器电容大小的因素"的实验(图1)     

超导量子器件片上皮法电容的制备及测量

片上集成电容是超导量子芯片上的核心器件，其数值一般在百飞法(fF)至皮法(pF)范围.采用常规微纳加工技术在蓝宝石基片上制备了铌-氧化硅-铝(Nb/SiO₂/Al)平行板电容.利用刻蚀工艺制备了平行板电容器的下极板Nb,利用剥离工艺制备平行板电容器的上极板Al和介电层SiO₂.室温下利用锁相放大原理和桥式电路原理测定电容大小，两种方法测定电容值基本一致，表明锁相放大原理测试pF级电容的可靠性.利用该电容与铝基约瑟夫森结组成谐振器，制备了中心频率位于4.35 GHz的约瑟夫森参量放大器.在稀释制冷机中10 mK温度下测定直流偏置谐振器的磁通-频率相位图，拟合数据获得的电容值与室温测定电容值接近，表明在mK、GHz条件下工作的片上集成电容可在室温、kHz条件下测定其数值大小.     

利用倍分法设计和改进电容器实验

1教学中实验存在的问题"电容器的电容"这节课的教学重点是定义电容器的电容和探究影响平行板电容器电容的因素.用比值定义法定义电容,教材是这样表述的,"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压U成正比,比值Q U是一个常量."但教材并未给出此实验的具体方案.如果没有实验探究,仅凭讲解,学生很难理解Q U是一个常量的事实.因此,非常需要设计一个研究电容器两极间电压U与电荷     

对一道静电学高考题解析的质疑

【题目】(2008年高考宁夏卷理综第21题)如图1所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地.P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球.P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是A.缩小a,b间的距离B.加大a,b间的距离C.取出a,b两极板间的电介质     

平行板电容器有关物理问题的理论推导

对可看做无限大的平行板电容器电荷的分布、 电容的定量表达式以及插入金属板或者电介质对电容 的影响等规律做了严格的推导, 旨在拓宽物理教师视野     

平行板类电容器电容的计算

平行板电容器是一基本电容器,其电容的计算公式为：C=ε0S/d,对于极板不为平面、面积不相等的平行板类电容器电容的计算则较为复杂．本文利用微积分原理,将一个普通电容器看成无限多个微电容器（平行板电容器）的串联,然后,根据电容器串联规律进行积分,最终求出电容器的电容计算公式．此方法是一个求解电容器电容普遍适用的方法,计算结果可以直接被应用．     

电容器的电量和电容的定义问题

问题的提出中专物理教材指出，对于平行板电容器，如果两极板分别带有等量异种电荷，则把其中任一极板所带电量的绝对值Ｑ定义为电容器的电量，而Ｑ跟两极板电势差（绝对值）Ｕ的比值只取决于电容器的几何条件，与电容器的电量无关，该比值Ｃ定义为电容器的电容，即Ｃ＝Ｑ...     

巧用电子秤测量静电力及真空电容率

介绍了用电子秤测量平行板电容器两极板间的静电力和真空电容率的原理和方法。     

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…     

用平行板电容器电容公式求非平行板电容器电容

本文从平行板电容器的电容公式出发,并基于非平行板电容器可以看作由若干个小型平行板电容器串联与并联的思想,给出球冠形电容器和柱冠形电容器电容的一种简易计算方法。     

插入平行板电容器的电介质板所受的静电场力

插入平行板电容器的电介质平板受静电场力一类问题,常用虚功原理计算.因其只考虑场能变化,不考虑电荷间作用的具体过程,计算过程简单.这类问题也可用库仑定律求解,只是计算过程较繁冗,但是可以得到介质极受力时,电荷间相互作用的清晰物理图象.下面我们用库仑定律计算理想电容器内介质板的受力问题。 设平行板电容器极板长为l,宽为b,极板间距为2a,充以电荷Q.将一宽为b,原为2a,相对介电常数为εγ的大介质板插入电容器中(如下图所示). 当介质板插入到电容器的深度为x(l>x≥a)时,极板及介质板电有密度分别为a;、a:、a’.计算可得 惯 阶面密度…     

用天平测定电介质的相对介电常量

利用分析天平，测出了带电平行板电容器两金属板间的相互吸引力F，根据F与两极板间电压U的函数关系，对测量数据进行回归计算，得出平行板电容中电介隔片的相对介电常量。     

非平行板电容器电容的又一种算法

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．     

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．     

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.     

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.