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电容器储存的电能来自哪里?

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发表于 2019-9-20 11:51:46 |显示全部楼层
  在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
  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
  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
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