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电容器储存的电能来自哪里?

2016-3-17 08:31| 编辑:电工学习网| 查看: 18367| 评论: 0

电容器充电的过程中电源必须作功,才能克服静电场力把电荷从一个极板搬运到另一个极板上。这能量以电位能的形式储存在电容器中,放电时就把这部分电能释放出来。
电容器储能的大小
电子从电容器一个极板被拉到电源,并从电源被推倒另一个极板上去。这时,被拉出了电子的极板带正电,推上电子的极板带负电,如此进行下去,并设充电完毕时电容器极板上带电荷量的绝对值达到Q。完成这个过程靠电源作功,从而消耗了电池储存的化学能,使之转化为电容器储存的电能.
设在充电过程中某一瞬间电容极板上带电荷量的绝对值为q,电压为u,这里电压u是指正极板电位u+减负极板电位u-,若在这一瞬间电源把-dq的电量从正极板搬运到负极板,从能量守恒的观点来看,电池做的功应等于(-dqu-)-(-dqu+)=dq(u+-u-)=udq。继续充电就要继续作功,此功不断的积累即为电容器的电能。所以整个过程中储存于电容器的电能总量应由下列积分计算:
其中积分下限0表示充电开始时电容器每一极板上电荷量为零,上限Q表示充电结束时电容器每一极板上电荷量的绝对值。又由于u=q/C,代入上式,得:
利用Q=CU可写成: , Q和U都是充电完毕时的最后值。

例题: 某一电容为4微法,充电到600伏,求所储的电能。
解:

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