静电场 · 几何决定储电能力

电容器几何模型探索器

固定其他量,只改变一个几何参数:先判断趋势,再用模型读数检验。电容只由导体几何、介质和边界条件决定。

ε₀ = 8.854 × 10⁻¹² F/m
先预测

选择一个判断后,参数控制台会解锁。

再操作参数控制台

等待预测

调整几何参数与相对介电常数

平行板电容器

理想条件检查
电容器几何剖面 当前电容器模型的导体和介质示意图
电容 C—
12 V 时电荷 Q—
介质增益—

局部趋势曲线

电容随题设参数变化的曲线 曲线展示保持其他参数不变时电容的变化趋势

模型边界:公式成立之前,先看理想条件

平行板

板的线度应远大于间距,介质充满板间区域;忽略边缘电场,才有 C = ε₀εᵣA/d。

同心球

两导体必须是完整同心球面,介质均匀充满其间;忽略引线孔和外部物体造成的扰动。

同轴圆柱

两导体严格同轴,且长度远大于径向间距;忽略两端边缘效应,使用单位长度电容的积分结果。