电介质对电容的影响
【实验目的】
利用圆形的平行板电容器与一圆形电介质,演示电介质对电容的影响。
【实验器材】

可以在滑动轴上左右移动的平行板电容器,直径200mm厚度为5mm的环氧树脂板制成的属于玻璃类圆形电介质,高压电源,如图54-1所示。
图54-1
【实验原理】
当一个平行板电容器中间介质为空气时,设电容量为 ,如果在两极板之间插入一相对介电常数为 的电介质,则电容量将增大 倍,这是因为电介质插入电场中,由于电介质的极化,而产生束缚电荷,削弱了原来的电场强度,在电容器极板上电量不变的情形下,两极板间场强的削弱,会导致两极间电位差的下降,由公式 可知, 的减小, 保持不变,则引起了 的增大。
【实验操作与现象】
1.把直径200mm厚度2mm的两极板(铝板)放在有机玻璃支架上,当位置固定后,用固定螺丝拧紧。
2.将高压电源两极分别接在电容器的两极板上,再将电容器的两极板接在验电器上。
3.接通电源,使两极板带电,这时将看到验电器指针有一定偏转角,验电器指针偏转角的大小反映了电容器两极板间电位差的大小。
4.带上电后,关闭电源,取下电极。把用环氧树脂板做成的电介质,插入两极板之间。这时,验电器的偏转角将减小,这说明电容器极板的电位差减小了,由于电源已关掉,电容器极板与外界绝缘,极板上的电荷量 保持不变,所以电位差 的减小,则意味着电容 的增大,即插入电介质起到了增大电容的作用。
【注意事项】
1.当极板带电后,即将电介质板插入,以免时间长电荷流失。
2.插入电介质时,请不要碰到极板。取下电极时注意放电。 |