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问答题

半径为0.10cm的长直导线,外面套有内半径为1.0cm的共轴导体圆筒,导线与圆筒间为空气.略去边缘效应,求:(1)导线表面最大电荷面密度;(2)沿轴线单位长度的最大电场能量.

参考答案:

(1)导线表面最大电荷面密度

 

问答题

有一电容为0.50μF的平行平板电容器,两极板间被厚度为0.01mm的聚四氟乙烯薄膜所隔开,(1)求该电容器的额定电压;(2)求电容器存贮的最大能量

参考答案:

解:查表知聚四氟乙烯的击穿场强为Eb=6×107V/m
(1)电容器两极板间的电势差
(2)电容器存贮的最大能量

问答题

利用电容传感器测量油料液面高度.其原理如图所示,导体圆管A与储油罐B相连,圆管的内径为D,管中心同轴插入一根外径为d的导体棒C,d、D均远小于管长L并且相互绝缘.试证明:当导体圆管与导体棒之间接以电压为U的电源时,圆管上的电荷与液面高度成正比(油料的相对电容率为ε).

参考答案:由分析知,导体A、C构成一组柱形电容器,它们的电容分别为其总电容其中即导体管上所带电荷Q与液面高度X成正比,油罐与电容器...

问答题

为了实时检测纺织品、纸张等材料的厚度(待测材料可视作相对电容率为ε的电介质),通常在生产流水线上设置如图所示的传感装置,其中A,B为平板电容器的导体极板,d0为两极板间的距离.试说明检测原理,并推出直接测量量电容C与间接测量量厚度d之间的函数关系.如果要检测钢板等金属材料的厚度,结果又将如何?

参考答案:

由分析可知,该装置的电容为
则介质的厚度为
如果待测材料是金属导体,其等效电容为
导体材料的厚度
 

问答题

有一个空气平板电容器,极板面积为S,间距为d.现将该电容器接在端电压为U的电源上充电,当(1)充足电后;(2)然后平行插入一块面积相同、厚度为δ(δ<d)、相对电容率为εr的电介质板;(3)将上述电介质换为同样大小的导体板.分别求电容器的电容C,极板上的电荷Q和极板间的电场强度E.

参考答案:



 

问答题

在A点和B点之间有5个电容器,其连接如图所示.(1)求A、B两点之间的等效电容;(2)若A、B之间的电势差为12V,求UAC、UCD和UDB

参考答案:

(1)由电容器的串、并联,有

 

问答题

有两块相距为0.50的薄金属板A、B构成的空气平板电容器被屏蔽在一金属盒K内,金属盒上、下两壁与A、B分别相距0.25mm,金属板面积为30mm×40mm。求(1)被屏蔽后电容器的电容变为原来的几倍;(2)若电容器的一个引脚不慎与金属屏蔽盒相碰,问此时的电容又为原来的几倍?

参考答案:(1)由等效电路图可知(2)若电容器的一个引脚不慎与金属屏蔽盒相碰,相当于C2(或者C3)极板短接,其电容为零,则总电容...

问答题

如图所示,球形电极浮在相对电容率为εr=3.0的油槽中.球的一半浸没在油中,另一半在空气中.已知电极所带净电荷Q0=2.0×10-6C.问球的上、下部分各有多少电荷?

参考答案:将导体球看作两个分别悬浮在油和空气中的半球形孤立电容器,上半球在空气中,电容为下半球在油中,电容为由分析中式(1)和式(...

问答题

在一半径为R1的长直导线外,套有氯丁橡胶绝缘护套,护套外半径为R2,相对电容率为εr.设沿轴线单位长度上,导线的电荷密度为λ.试求介质层内的D、E和P.

参考答案:

由介质中的高斯定理,有

在均匀各向同性介质中

 

问答题

一平板电容器,充电后极板上电荷面密度为σ0=4.5×10-5C·m.现将两极板与电源断开,然后再把相对电容率为ε=2.0的电介质插入两极板之间.此时电介质中的D、E和P各为多少?

参考答案:由分析可知,介质中的电位移矢量的大小介质中的电场强度和极化强度的大小分别为D.P、E方向相同,均由正极板指向负极板(图中...
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