电和磁 – 电容和场能

  • A+
所属分类:电和磁

    首先来明确如下几个概念:

    1. 什么是电容? 电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。 电容是指容纳电场的能力。任何静电场都是由许多个电容组成,有静电场就有电容,电容是用静电场描述的。一般认为:孤立导体与无穷远处构成电容,导体接地等效于接到无穷远处,并与大地连接成整体。

    2. 什么是电场能?电场能是指电场所具有的能量,单位是J,焦耳。

    3. 什么是电场能密度?电场能密度是指单位体积所具有的能量,单位是焦耳每立方米。

    关于对平行板电容+Q 端做功,往上移动x个单位长度,所推出的电场能与电量,电压和电容的关系,如图所示:

capacity_001

    关于球体电容与电压电量的关系,以及例子如下图所示:

capacity_002capacity_003

    关于电容含能量的计算方式,u=C*V*V/2,其中,C是电容,V表示电容上的电压:

    关于闪光灯的原理:简单的说,通过一定的高压给高容量电容充电,然后使能量瞬时通过光设备释放的一种装备,具有亮度强度高,闪光的时间可以自由调节(高端相机),高速相机一般也要经常使用到闪光灯。

    如下幻灯片是高速相机拍摄到子弹打穿灯泡的相片,非常震撼。

capacity_004capacity_005capacity_006

   

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: