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:是衡量電瓶充電或用電設備和電容充電的電勢高低而設的物理量,單位為V。
充電電壓:電容充電時,電源向電容充電,充電后電容兩極板上會積聚電荷,充電電流會逐漸變小,最后充電停止,充電電壓也就不再變化。
工作電壓:電容在工作時承受的電壓稱為工作電壓。
額定電壓:是指在連續不斷的充放電過程中,電容可以長時間正常工作的臨界電壓。
此外,如果是在電解電容內部,電壓還包括極化電壓和電介質材料因離子位移產生的電場力等。
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題目:一個平行板電容器,電容為C,充電后與電源斷開,兩極板間距離為d,其間填充了相對介電常量為ε的空氣。現在使兩極板間距離減小,問:
1. 電容器的帶電量Q如何變化?
2. 電容器兩極板間的電壓U如何變化?
3. 電容器兩極板間的場強E如何變化?
問題分析:
1. 電容器的帶電量Q取決于電容器的電壓和電容,當兩極板間距離減小,電容C會增加,但無法確定電壓U的變化情況。因此,無法確定Q的變化。
2. 當兩極板間距離減小,電容C增加,由C = εS/4πkd可知,極板的有效面積S也會增加。由于充電后與電源斷開,電容器的電壓U保持不變。因此,極板間電壓U也會增加。
3. 電場強度E = U/d,由于極板間電壓U增加,而d減小,因此E會增加。
解答:
1. 電容器的帶電量Q無法確定。
2. 電容器兩極板間的電壓U增加。
3. 電容器兩極板間的場強E增加。
總結:當兩極板間距離減小,電容C增加,極板的有效面積S也會增加,導致極板間電壓U增加,場強E也會增加。