高三物理電容電壓包括以下幾個部分:
電容器:是儲存電荷和電能的器件,它至少有一個截面。
電壓:電容器加在兩極板上的電勢差值。
充電電壓:電容器充電后,其兩極板間的電壓就是充電電壓。
放電電壓:電容器放電后,其兩極板間的電勢差就會減小,這個電壓就是放電電壓。
此外,如果電容器充電后與電源斷開,則其兩極板間的電勢差就是電容器的穩定電壓。同時,在交流電路中,電容器的充電和放電過程是一個交變過程。
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題目:一個平行板電容器,電容為C,充電后與電源保持連接,然后斷開電源。現在將一塊厚度為d的金屬板插入電容器的兩極板之間,求:
1. 插入金屬板后,電容器的帶電量Q是多少?
2. 插入金屬板后,電容器的電壓U是多少?
解答:
1. 原來電容器的電容為C,充電后與電源保持連接,因此電容器帶電量為Q。由于電容器充電后與電源斷開,電荷不會流失,因此電容器的帶電量Q不變。
2. 現在將一塊厚度為d的金屬板插入電容器的兩極板之間,相當于增加了電容器的一個極板,因此電容器的電容C會減小。根據平行板電容器的公式C = εS/4πkd(ε為介電常數,S為極板面積,k為靜電力常量),可得到C = (C0 - δC) + δC = C0 - δC + εS/4πk。其中C0為未插入金屬板時的電容,δC為插入金屬板后電容的變化量。
由于電容器充電后與電源斷開,因此斷開電源后電容器的電壓U不變。根據電容器的帶電量Q和電容C的關系式Q = CU,可得到Q = (C0 - δC)U。因此插入金屬板后,電容器的帶電量Q和電壓U都不變。
答案:
1. 插入金屬板后,電容器的帶電量Q不變,仍為Q。
2. 插入金屬板后,電容器的電壓U不變。
希望這個例題能夠幫助您更好地理解高三物理中的電容和電壓相關知識!