平行板电容器

摘要： 提出基于模拟仿真的方法研究平行板电容器的工作过程,掌握其工作过程的动态特性。从有限元的基本理论出发,以有限元仿真软件为工具,建立平行板电容器模型,分析与研究了平行板电容器在充放电过程中电场、电压和电流的具体变化情况。研究结果表明,仿真结果能较好地模拟出平行板电容器两板间的场强和等势面、充放电过程的电压和电流的详细变化情况。该方法简单快捷,能将抽象的物理场转化为形象、可见的图形,可为电子和电力工业对电容器的开发和应用提供参考依据,同时可以为超级电容器的研发和应用提供技术支持。

摘要： 插入金属板对平行板电容器电容会产生影响,此类问题在中学物理中十分常见.通常有三种分析思路,而三种思路的分析结果存在一定分歧.针对这一问题进行理论分析,对常见的错误解释进行说明.

摘要： 平行板电容器的电容是高中物理电学部分的重要演示实验.教材中的探究方案只能定性研究,且理解难度大,实验效果不明显.为解决以上问题设计了简单稳定且能定量探究平行板电容器电容决定因素的实验装置.实验装置采用单面覆铜板作为电容器极板,利用A4纸或塑料文件夹做电介质,通过实验探究得出平行板电容器电容与极板正对面积成正比,与极板间距成反比.

摘要： 目前研发一种新型的、对纸张尺寸和材质无特殊要求的纸张计数装置对造纸业和印刷业有着重要的意义。考虑到平行板的尺寸效应,分别使用理论计算、有限元仿真和实验验证的方法,找出不同尺寸的平行板电容器的电容值随着纸张数量变化的规律。最后用STM32F103C8T6最小系统板作为控制中心,由平行板电容器、FDC2214电容传感器、人机交互系统构成一种纸张测量装置。该装置在用标准A4纸张校准后,在60张内计数的准确率高达100%。该装置还可以用于其他绝缘类纸张或布匹等的数量检测。

摘要： 一、提出问题人民教育出版社2019年版普通高中教科书《物理》必修第三册第十章第4节中的“拓展学习”栏目介绍了“研究影响平行板电容器电容大小的因素”实验,如图1所示。

摘要： 本文分别研究了平行圆形板和矩形板电容器的电容随其尺寸变化的规律.对于每种电容器,首先假设电荷在极板上均匀分布,由此能较简便地得出电容的近似值,然后用Ansoft软件作有限元仿真,得出更精确的数值.通过对比发现,用均匀带电近似得出的结果能够正确地反映电容随其尺寸变化的趋势,优于教科书中的平行板电容器公式;但其数值偏小,原因在于电荷在极板上并非严格地均匀分布.而是中间少、边缘多.

摘要： 为定量研究电容大小的影响因素,可利用数字电容器、玻璃、木板等器材制作平行板电容器,从而以定量方式有效得出平行板电容器的电容与正对面积、极板间距离、电介常数的关系.经实际运用发现,该自制装置具有制作简单、操作方便、实验效果明显的优点,能有效帮助学生理解电容等知识点.

摘要： 研究背景电容器是一种重要的电子电路元件。在中学物理教学中,“电容器的充、放电功能”“电容器的电容怎样反映电容器储存电荷的本领”“平行板电容器电容大小的决定因素”等都属于重点教学内容。由于缺乏适合的教学用具,相关内容的教学存在着实验上的困难,学生缺乏对电容器相关知识的感性认识。本文将通过实验探究的方式,设计开发自制实验教具.

摘要： 平行板电容器的动态变化问题以其能够考察学生逻辑分析能力的特点,在高考试题中时常出现.此类问题的一般情况为,在电容器的介电常数ε、两板间距d、两板正对面积S等物理参量变化的前提下,分析电容器电容C、带电量Q、电势差U、电容器内某点电势Φ、带电粒子的电势能E_(p)等物理量和带电粒子运动状态的变化情况.

摘要： 高中物理在涉及电容器问题时,往往用电容的定义式C=Q/U结合决定式C=εrS/4πkd作为解题的依据.对定义式C=Q/U,是通过比值定义法得出,学生不难理解;而决定式C=εrS/4πkd,是采用控制变量的方法通过实验总结出的,在教材演示实验的基础上,通过板间电场强度的变化及电容的串、并联知识分析影响平行板电容器的决定因素,能加深对决定式的理解和应用.

摘要： 本文首先介绍了平行板电容器,探讨了考虑边缘效应的原因,接着介绍了考虑边缘效应的数学方法—保角变换中的施瓦兹—克利斯多菲变换.在此基础上讨论了平行板电容器的性质,得出了平行板电容器的静电场中的电场线和等势面的方程,讨论了平行板电容器边缘处的电荷分布、电场分布和等势面分布.最后通过Maple作图,模拟电场分布,得到清晰直观的电场线和等势面分布图,实现了平行板电容器电场的可视化.

摘要： 平行板电容器加载静电时，静电力使得活动极板发生位移，产生等效静电刚度。通过加载在平行板上的静电力引起的静电刚度来调节频率变化，即加速度引起质量块的位移，位移带来静电刚度的变化，刚度变化带来频率变化。基于静电刚度的谐振式微加速度计可以通过加载检测电压来调节灵敏度，对加工误差具有较好的鲁棒性，重复性和稳定性均比较好。

摘要： 静电力是微机电系统(MEMS)中应用最多的驱动力之一.本文从计及边缘效应的二维平行板电容计算公式出发,应用虚位移原理给出相应的静电力计算公式,在此基础上导出了矩形、圆形平行板静电力计算式.通过与有限元计算结果对比,得到了不同计算公式的精度,其中应用复变函数方法得到的简化公式形式简单,精度高,能够满足工程计算要求.

摘要： 静电力是微机电系统(MEMS)中应用最多的驱动力之一.本文从计及边缘效应的二维平行板电容计算公式出发,应用虚位移原理给出相应的静电力计算公式,在此基础上导出了矩形、圆形平行板静电力计算式.通过与有限元计算结果对比,得到了不同计算公式的精度,其中应用复变函数方法得到的简化公式形式简单,精度高,能够满足工程计算要求.

摘要： 静电力是微机电系统(MEMS)中应用最多的驱动力之一.本文从计及边缘效应的二维平行板电容计算公式出发,应用虚位移原理给出相应的静电力计算公式,在此基础上导出了矩形、圆形平行板静电力计算式.通过与有限元计算结果对比,得到了不同计算公式的精度,其中应用复变函数方法得到的简化公式形式简单,精度高,能够满足工程计算要求.

摘要： 本发明公开了一种基于平行板电容器测量振动球床填充状态的装置及方法，由球床测量段本体、机械振动平台、电容测量系统和控制与数据采集系统组成，球床测量段本体机械的固定在机械振动平台上，由上、下两平行电极板封闭，平行电极板通过固定槽固定，通过引线与电容测量系统相连，控制与数据采集系统可以控制电控开关的不同状态和机械振动平台的振动条件参数，通过采集电容测量放大部件放大的平行电极板的电容信号反映球床的填充状态。本发明测量球床填充状态的装置结构简单、劳动强度低、操作简单便捷，成本低，可应用与不同工况（热载荷、机械载荷等）下的球床填充状态的在线测量。

摘要： 本发明涉及教学器材技术领域，具体为一种平行板电容器教学装置及其测量方法，包括支撑台，支撑台的表面固定有轨道板以及静电计，两块轨道板之间滑动连接有电容器，电容器由两块结构相同的电极板组成，两个电极板都是由8个完全相同的金属圆板依次相切排开焊接构成，通过对静电计进行刻度标注，然后改变两块电极板之间的相对位置，使得学生通过观察静电计上的刻度即能得知电容大小是与间距以及正对面积呈倍数变化关系的，并通过使用平行板电容器教学测量方法，有利于提高教师进行电容教学的质量，能够加深学生对影响电容变化物理量的理解程度。

摘要： 本发明涉及教学器材技术领域，具体为一种平行板电容器教学装置及其测量方法，包括支撑台，支撑台的表面固定有轨道板以及静电计，两块轨道板之间滑动连接有电容器，电容器由两块结构相同的电极板组成，两个电极板都是由8个完全相同的金属圆板依次相切排开焊接构成，通过对静电计进行刻度标注，然后改变两块电极板之间的相对位置，使得学生通过观察静电计上的刻度即能得知电容大小是与两极板间距以及两极板正对面积呈倍数变化关系的，并通过使用平行板电容器教学测量方法，有利于提高教师进行电容教学的质量，能够加深学生对影响电容变化物理量的理解程度。

摘要： 本实用新型涉及基于模块化磁吸式平行板电容器的电容探究仪，包括壳体、第一极板和第二极板以及磁体，在壳体上还设有电源，壳体上设有可沿横向移动的滑块，在滑块上设有用于插置第一极板的第一卡槽，第一卡槽沿纵向设置，在壳体上设有用于卡设第二极板的第二卡槽，第二卡槽沿纵向设置，在滑块上设有用于插置第一极板的第三卡槽，第三卡槽沿横向设置，在壳体上对应第三卡槽设有用于卡设第二极板的第四卡槽，第四卡槽沿横向设置，在壳体或者滑块上设有用于监测滑块的移动距离的监测机构和电容传感器。本实用新型具有结构简单的优点，仅设置一个滑块，更加容易控制和操作，能够定量地研究第一极板和第二极板之间位置变化对电容产生的影响。

摘要： 本实用新型公开了一种平行板电容器的电容演示仪，包括调频无线话筒及调频收音机；调频无线话筒包括电路板、驻极体话筒、并联谐振回路模块及信号发射器；并联谐振回路模块由谐振电容及线圈并联而成并用于调节振荡频率；信号发射器用于将音频信号向外辐射；驻极体话筒、线圈及信号发射器均安装在电路板上；谐振电容为平行板电容器并包括两块独立于电路板设置的极板，两极板分别通过导线接入电路板中，其中一极板可相对于另一极板移动；调频收音机包括信号接收器及音频播放器，信号接收器与信号发射器相连接；本实用新型有利于学生在物理教学中对平行板电容器的电容进行感性和直观的认识。

摘要： 平行板电容器电容与距离和面积关系的演示装置，两块相同的圆形薄板,一个在上、一个在下，分别称为上端圆形薄板和下端圆形薄板，上端圆形薄板和下端圆形薄板的中心都有一个圆孔,每个圆孔的圆心和所在圆形薄板的圆心重合，上端圆形薄板的中心圆孔小于下端圆形薄板的中心圆孔，上端圆形薄板的中心圆孔又称上端轴孔，上端轴孔内侧有螺纹;底座为阶梯圆柱，分为上部圆柱、中部圆柱和下部圆柱三部分。通过与圆形薄板相结合的螺纹转动发生竖直方向上的位移，从而改变两个平行板之间的距离，通过内外两个圆柱筒的相对转动改变平行板之间导电膜的相对面积，且操作简单，制作材料简易，方便教学中探讨平行板电容器的容值与相对面积和相对距离的关系。

摘要： 本实用新型公开了一种平行板电容器实验装置，包括平行板电容器、感应起电机、静电计、两根导线，平行板电容器包括两块金属导体极板，每块金属导体极板的边缘粘贴一圈第一绝缘胶带，两块金属导体极板之间安装有透明弹性膜筒，透明弹性膜筒的两头分别用第二绝缘胶带粘贴在两块金属导体极板上；平行板电容器上方设置有暖风机，并且暖风机的出风口朝下。有益效果是：用第一绝缘胶带、透明弹性膜筒、第二绝缘胶带在两块金属导体极板之间形成密闭的干燥空气腔，并在平行板电容器上方设置暖风机对平行板电容器周围的空气进行烘干，降低平行板电容器周围的空气湿度，使平行板电容器上的电荷量不易流失，静电计的指针转角稳定且明显，便于学生观察。

摘要： 本实用新型公开了一种平行板电容器决定因素演示仪，包括固定座、固定板、电容表、夹持板、定位架、有机玻璃板、铝箔片、泡沫板，首先实验的过程中正对面积精确变化，通过电容表连接不同铝箔片来改变电容器正对面积；有机玻璃板两两之间通过插入一块、两块或三块相同大小的电介质，例如泡沫板，使极板与电介质紧密相贴，通过控制有机玻璃板的间距等倍变化，省去有机玻璃板间距测量的麻烦，简单且大大提高实验精确度，其次固定座作为固定板的固定载体，提高稳定性，固定板不仅能对电容表固定，此外也利于夹持板上下滑动，实现对定位架的高度调节，方便后续将有机玻璃板和泡沫板进行夹持固定。

摘要： 本实用新型公开了一种可定量探究平行板电容器的实验装置，属于教学用具技术领域。包括电容器安装平台上设置的控制接线区、定性研究区和定量研究区控制接线区包括公共接线口、定性探究开关和距离开关、面积开关和介质开关.实验者可以通过按下定性研究开关实现定性研究，通过定量研究开关实现定量研究。使用了本实用新型提供的可定量探究平行板电容器的实验装置不仅可以实现定性实验研究，而且可以直接操作船型开关，快速定量的观察不同距离、不同正对面积、不同介质时，两极板之间电容的变化，进行探究实验。

摘要： 本实用新型涉及了一种用于定量探究影响平行板电容器因素的教学装置，包括底座，在底座上安装有横向导轨和纵向导轨，横向导轨与纵向导轨垂直设置，在横向导轨与纵向导轨之间开有绝缘板移动槽，且所述绝缘板移动槽与横向导轨相平行，在横向导轨和纵向导轨上均通过绝缘滑块安装有长方形金属板。本实用新型具有结构简单，制作方便，受外界因素的影响很小，可控性强，可以很方便地利用数字电容表直接测量电容大小，这样既可以排除了天气因素及金属板容易放电漏电等条件的约束，还能够简化实验操作，实验现象更直观，实验现象明显，实验时间很短，较完美地体现了“控制变量法”这一重要的科学探究思想方法的优点。