對平行板電容器電容公式的定量解釋

對平行板電容器電容公式的定量解釋對平行板電容器電容公式的定量解釋對平行板電容器電容公式的定量解釋xxx公司對平行板電容器電容公式的定量解釋文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度對平行板電容器電容公式的定量解釋性說明后總結(jié)出來的。這種作法雖然直觀、印象深，但由于它是在定性演示實驗的基礎(chǔ)上生硬地總結(jié)出定量的公式。所以只能使學(xué)生確信：平行板電容器的電容C的大小，隨介電常量ε增大而增大，隨正對面積S的增大而增大，隨極板的距離d的增大而減小。并不能準(zhǔn)確地說明：平行板電容器的電容C的大小，跟介電常量ε成正比，跟正對面積S成正比，跟極板的距離d成反比。講完這個公式后，許多學(xué)生問：能否用高中物理知識對平行板電容器的電容公式作定量解釋。下面是我們運用高中物理知識對平行板電容器的電容公式作的定量解釋。我們主要是運用以下四方面知識解釋的。1．平行板電容器兩極板間是勻強電場，其電場強度E的大小可用兩極板間電場線的密度來表示。電場線密度正比于極板上單位面積的電量。2．在勻強電場中，沿電場線方向的兩點間（對平行板電容器來說，就是兩極板間）的電勢差等于場強和兩點間距離的乘積，即UAB=E·dAB。3．平行板電容器兩極板間充滿均勻電介質(zhì)后，兩極板之間的電場仍然是勻強電場。電介質(zhì)中的電場強度E與空氣介質(zhì)中的電場強度Eo（嚴(yán)一、為什么平行板電容器的電容C跟正對面積S成正比圖1中的兩平行板電容器（a）、（b），它們的兩極板間的電介質(zhì)都是空氣，其介電常量相同：εa=εb=εo=1。兩極板距離也相同：da=db=do但兩極板的正對我們知道：電場線的疏密程度可以表示電場強度的大小。平行板電容器極板間是勻強電場，電場線的疏密程度是均勻的。如果正對面積為Sa，帶電量為Q的平行板電容器極板間電場強度是Ea。那么，正對面積極板間電場線密度為正對面積為Sa的電場線密度的2倍，因此它的極板間電場強度就是正對面積為Sa的極板間電場強度的2倍，即Eb=2Ea。對比（1）、（3）兩式可知：當(dāng)平行板電容的ε、d不變時，其電容C的大小跟兩極板正對面積S成正比。二、為什么平行板電容器的電容C跟極板的距離d成反比由圖2中的平行板電容器（a）、（b）可知：兩平行板電容器的電介質(zhì)都是空氣，其介電常量相同：εa=εb=εo=1。兩個電容器極板所帶電量Q相同；正對面積S也相同，因此兩個電容器極板間的電場線密度相同，所以電場強度也相同：即Ea=EB=Eo。但是由于兩個電容器的極板距離不同：對比（4）、（6）兩式可知：當(dāng)平行板電容器的ε、S不變時，其電容C跟兩極板距離d成反比。三、為什么平行板電容器的電容C跟介電常量ε成反比由圖3中的平行板電容器（a）、（b）可知：它們的S、d及極板所帶電量Q都相同。但由于平行板電容器a是以空氣為電介質(zhì)，其介電常量ε=εo=1；而平行板電容器（b）充入的是介電常量為ε的介質(zhì)。因此電容器（a）和（b）極板間電