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一种更好的理解电容的方法
弯曲时空Crape
发表于2019年10月19日
<p>电容存储的是电,类比热容存储的是热。</p><p>热和电,在某些时候具有一定的相似性。</p><p>比如热传导也有一个所谓的“欧姆定律”(这个定律具体叫什么我忘了),其公式是,热流=温差*热导系数(类比电导,热导系数可以当作热阻的倒数),热流的参考方向是得出温差的被减数流向减数。</p><p>热容存储热,热容、温度和热量的关系是:当温度变化时,热量=热容*温差,如果热量为负,代表放热。</p><p>但同时,我们也将三者的关系可以理解成——两个系统内能差=热容*两个系统的温度差。</p><p>这样为我们理解电容提供了一个便利的类比的方法。</p><p>也许电容的两个极板存储的确实是等量异种电荷,但是我们可能会问,为什么计算电容中存储的电荷量时要把正电荷量和负电荷量都取绝对值再相加而不是直接“相加”呢(直接相加是等于零的,但这个不是真正的原因)。</p><p>我觉得,极板储存电荷量可能会与极板的电势有关,我们暂且可以理解为:极板电量=极板电势*电容。</p><p>不过这样我们还要分析电路中的各点电势(这需要假设零势能点,而如果极板与零势能点相连,那就意味着这块极板上没有电荷,这可能会与事实不符)。</p><p>这样我们就根据刚才对热容、温度、热量的关系的另一种理解方法类比看电容、电压、电量之间的关系(电容对应热容、电势对应温度、电压对应温差、电量对应热量),那么这三者的关系其实是:</p><p>极板间的电位差*电容=极板存储电荷量的差</p><p>也就是说,如果a极板存储电荷量为q_a,b极板存储电荷量为q_b(不考虑两者是否互为相反数),电容器两端电压(从a到b)为U,那么有</p><p>UC=q_a-q_b</p><p>如果q_a和q_b互为相反数,那么UC的结果就是正电荷量与负电荷量的绝对值之和。</p>
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