電容的串聯(lián)公式怎么理解?
電容的串聯(lián)公式怎么理解?
假設(shè)有兩個相同的電容C1和C2串聯(lián),C1的右邊極板接著電源正極,然后C1的左極板和C2的右極板用導(dǎo)線連起.C2的左極板連著電源的負(fù)極,那么我認(rèn)為C1和C2的電壓相等,并等于電動勢,原因是,C1的右極板的電勢等于電源的正電勢,設(shè)C1充電后的電荷量為Q1,那么C1的左極板的電荷量也為Q1,而C1的左極板和C2的右極板相連,那么C1的左極板得多少電子,C2的右極板就少多少電子,所以Q1等于Q2,且U1等于U2,而用導(dǎo)線相連的正極板的電勢肯定大于負(fù)極板的電勢,即C2的的右極板電勢大于C1的左極板.如果電源由正極到負(fù)極,電勢一直降低,設(shè)電勢在C1處下降了1V,而C2的右極板電勢高于C1的左極板,那么C2的右極板電勢又加回1V,那么最終它的電勢差不就是C1=C2=E嗎?我是這么認(rèn)為的,你認(rèn)為我的想法哪里錯了,
請告訴我我的想法哪里錯了。
假設(shè)有兩個相同的電容C1和C2串聯(lián),C1的右邊極板接著電源正極,然后C1的左極板和C2的右極板用導(dǎo)線連起.C2的左極板連著電源的負(fù)極,那么我認(rèn)為C1和C2的電壓相等,并等于電動勢,原因是,C1的右極板的電勢等于電源的正電勢,設(shè)C1充電后的電荷量為Q1,那么C1的左極板的電荷量也為Q1,而C1的左極板和C2的右極板相連,那么C1的左極板得多少電子,C2的右極板就少多少電子,所以Q1等于Q2,且U1等于U2,而用導(dǎo)線相連的正極板的電勢肯定大于負(fù)極板的電勢,即C2的的右極板電勢大于C1的左極板.如果電源由正極到負(fù)極,電勢一直降低,設(shè)電勢在C1處下降了1V,而C2的右極板電勢高于C1的左極板,那么C2的右極板電勢又加回1V,那么最終它的電勢差不就是C1=C2=E嗎?我是這么認(rèn)為的,你認(rèn)為我的想法哪里錯了,
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物理人氣:908 ℃時間:2020-03-30 18:52:22
優(yōu)質(zhì)解答
這段話中理解有誤.
1、不是等于電源的電動勢.是兩個電容加起來的電動勢等于電源的電動勢,每個只占1/2.
2、而C2的右極板電勢高于C1的左極板,這句話是錯誤的,它們是等電勢體.
3、按照你的假設(shè),C1左極板和C2右極板相連,C1左極板內(nèi)側(cè)應(yīng)該聚集Q1的負(fù)電荷,那么C1左極板的外側(cè)(導(dǎo)線連C2的一側(cè))會聚集Q1的正電荷,通過導(dǎo)線相連,導(dǎo)致C2的右極板外側(cè)有Q1的電子,C2右極板內(nèi)側(cè)有Q1的正電荷,把C1的左極板和C2的右極板可以看成一個極板的內(nèi)側(cè)和外側(cè).
4、至于電勢差,我們認(rèn)為電源負(fù)極電勢為0,那么C2左極板電勢為0.右極板電勢為Q2/C2,由于C2右極板和C1左極板是等電勢體,即C1左極板電勢為Q2/C2,那么C1左極板到C1右極板的電勢為Q1/C1,電源的電動勢E=Q1/C1+Q2/C2.由于Q1=Q2,C1=C2,化簡得到E=2Q/C,即每個電容的電勢為E/2.
5、電容的公式C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U ,實(shí)際電容的大小只與電解質(zhì)材料ε 、橫截面積S和兩極板距離d有關(guān).串聯(lián)相當(dāng)于增加了兩極板距離d,并聯(lián)相當(dāng)于增加了橫截面積S.此題你計算出串聯(lián)后的電容1/C=1/C1+1/C2.(因?yàn)?中得到電源的電動勢E=Q1/C1+Q2/C2 .并且Q1=Q2=Q,Q/U=Q/E=Q/(Q1/C1+Q2/C2)=1/(1/C1+1/C2)=(C1+C2)/C1*C2,即得到串聯(lián)電容的公式1/C=1/C1+1/C2.
希望對你有幫助.
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