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电容器存储电荷的原理

发布时间:2011/9/27 14:06:54 访问次数:4125

   1.电子运动特点     AD7457BRTZ-REEL7
    最简单的电容器是由两片平行靠近又相互绝缘的铝片构成,如图2-1所示。两片铝片是电容器的两个极板,铝片上连接的导线是电极,两铝片之间的空气是这个电容器的电介质,简称介质。下面就从电学有关基础知识开始,介绍电容器储存电荷的原理。

                      
    自然界有两种电荷,一种叫正电荷,另一种叫负电荷,电子带的电荷是负电荷,质子带的电荷是正电荷。同性电荷之间有相互排斥力,异性电荷之间有相互吸引力,如图2-2所示。电荷这一特点常简称为同性相斥,异性相吸。电荷显电性,使它周围产生电场,电荷之间的作用力就是通过电场发生的。

                    
    导体中存在着自由运动的电子,将一段铜丝里电子的无规则运动放大,如图2-3 (a)所示,其中黑点代表电子,箭头表示电子运动方向。导体中电子在受到外电场作用时,无规则运动将变为有规则运动,如图2-3 (b)所汞。在铜丝两端加一节电池时,电池电压就在铜丝两端产生电场,使电子沿逆电场方向在导体内从左向右运动,形成电流,这表明导体导通电流是靠自由电子定向运动实现的。

               
  
   2.电容器充电的过程
    图2-4 (a)中开关S未闭合时,A极板上有质子带的正电荷和电子带的负电荷,B极板上同样有正电荷和负电荷。

          

     开关s闭合以后,A极板就通过导线、开关与电源E的负极连接,B极板通过导线与电源正极连接。由于电池正极聚集大量正电荷,就将导线ab中的负电荷吸到a端来,b端就剩下正电荷,在导线b端正电荷作用下,又将B极板中负电荷吸出来,B极板就只剩下正电荷。这一过程实质是在电源电压的作用下,使B极板中的电子源源不断地沿导线从b端向a端运动到电池正极。B极板中负电荷减少,等于正电荷增多。根据同样的静电感应原理,电池负极的电子也通过导线和开关源源不断地运动到A极板上,使A极板上负电荷增多。这一过程常称为给电容器充电。可以理解为向电容器A极板充入负电荷,向B极板充入正电荷。充电的结果是A极板上聚集负电荷,B极板上聚集正电荷,这就是电容器储存电荷的原理。
 

 

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   1.电子运动特点     AD7457BRTZ-REEL7
    最简单的电容器是由两片平行靠近又相互绝缘的铝片构成,如图2-1所示。两片铝片是电容器的两个极板,铝片上连接的导线是电极,两铝片之间的空气是这个电容器的电介质,简称介质。下面就从电学有关基础知识开始,介绍电容器储存电荷的原理。

                      
    自然界有两种电荷,一种叫正电荷,另一种叫负电荷,电子带的电荷是负电荷,质子带的电荷是正电荷。同性电荷之间有相互排斥力,异性电荷之间有相互吸引力,如图2-2所示。电荷这一特点常简称为同性相斥,异性相吸。电荷显电性,使它周围产生电场,电荷之间的作用力就是通过电场发生的。

                    
    导体中存在着自由运动的电子,将一段铜丝里电子的无规则运动放大,如图2-3 (a)所示,其中黑点代表电子,箭头表示电子运动方向。导体中电子在受到外电场作用时,无规则运动将变为有规则运动,如图2-3 (b)所汞。在铜丝两端加一节电池时,电池电压就在铜丝两端产生电场,使电子沿逆电场方向在导体内从左向右运动,形成电流,这表明导体导通电流是靠自由电子定向运动实现的。

               
  
   2.电容器充电的过程
    图2-4 (a)中开关S未闭合时,A极板上有质子带的正电荷和电子带的负电荷,B极板上同样有正电荷和负电荷。

          

     开关s闭合以后,A极板就通过导线、开关与电源E的负极连接,B极板通过导线与电源正极连接。由于电池正极聚集大量正电荷,就将导线ab中的负电荷吸到a端来,b端就剩下正电荷,在导线b端正电荷作用下,又将B极板中负电荷吸出来,B极板就只剩下正电荷。这一过程实质是在电源电压的作用下,使B极板中的电子源源不断地沿导线从b端向a端运动到电池正极。B极板中负电荷减少,等于正电荷增多。根据同样的静电感应原理,电池负极的电子也通过导线和开关源源不断地运动到A极板上,使A极板上负电荷增多。这一过程常称为给电容器充电。可以理解为向电容器A极板充入负电荷,向B极板充入正电荷。充电的结果是A极板上聚集负电荷,B极板上聚集正电荷,这就是电容器储存电荷的原理。
 

 

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9-27电容器存储电荷的原理

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