电容器的电场在哪里？

只看该作者 · 2016-9-18 16:07

有个问题有些疑惑，所以提出来，希望有人能帮助解答。

假设电容器的上极板带正电荷Q,下极板带等量的负电荷-Q.
电场应该集中在上下两个极板之间，电场的方向是从上极板指向下极板，电场强度取决于单位面积的电荷量，也就是电荷密度。

这个电容器外部的电场强度为0，或者说无电场。

在电容的外部接一个电阻，很显然电容会通过电阻放电。

问题来了，既然电容外部无电场，为什么还会通过外部的电阻放电？

只看该作者 · 2016-9-18 16:13

外部电场强度为0 吗？谁说的？

只看该作者 · 2016-9-18 16:37

严格的说，无限大的两块平板构成的理想电容，外部电场为0。

但是我的问题，与是不是理想电容器关系应该不大。

1万 · 2016-9-18 16:42

钻牛角尖了，引脚不是把电极引出来了么？

只看该作者 · 2016-9-18 16:46

哈哈，引脚也是在电容“外部”

2万 · 2016-9-18 16:55

eyuge2 发表于 2016-9-18 16:37
严格的说，无限大的两块平板构成的理想电容，外部电场为0。

但是我的问题，与是不是理想电容器关系应该不 ...

“无限大的两块平板构成的理想电容，外部电场为0。”

可以这么认为。但是如何构成RC回路呢？

2万 · 2016-9-18 17:02

LZ：

不仅电容内有电场，构成RC回路的导线间也有电场，当然电阻内部也应该有电场。只是由电容C以外相关电场所构成的“电容”量相比那个电容C小很多，可以忽略。

在集总电路模型中，C以外的这些“电容”都被认为是“不存在”。

只看该作者 · 2016-9-18 17:28

如果平板无限大，确实无法在其外部接一个电阻。
但是可以在内部接一个电阻。

在内部接电阻，很容易说得通。

2万 · 2016-9-18 17:32

eyuge2 发表于 2016-9-18 17:28
如果平板无限大，确实无法在其外部接一个电阻。
但是可以在内部接一个电阻。

电容“内部接电阻”，自然就存在电场了。电容漏电模型就是如此的。

只看该作者 · 2016-9-18 17:40

本帖最后由 eyuge2 于 2016-9-18 17:43 编辑

现在的问题是在电容A的外部接电阻B，且电容A的平板不是无限大。
这种情况下，电阻B是在由电容A产生的电场外，还是在由电容A产生的电场内？

2万 · 2016-9-18 17:47

eyuge2 发表于 2016-9-18 17:40
现在的问题是在电容A的外部接电阻B，且电容A的平板不是无限大。
这种情况下，电阻B是在由电容A产生的电场外 ...

导线就已经把“电容A”中的电场引了出来。

注意我前面说的那些话：

不仅电容内有电场，构成RC回路的导线间也有电场，当然电阻内部也应该有电场。只是由电容C以外相关电场所构成的“电容”量相比那个电容C小很多，可以忽略。

在集总电路模型中，C以外的这些“电容”都被认为是“不存在”。

1万 · 2016-9-19 08:53

散度和旋度，

只看该作者 · 2016-9-19 08:56

你说的我看了，但是好像是在阐述的东西与我的问题没有关系。

“不仅电容内有电场，构成RC回路的导线间也有电场，当然电阻内部也应该有电场。”

电容内有电场，能理解。
在这个电路当中，导线及电阻内有电场，这个电场是电容产生的的，还是导线电阻自己形成的？

“只是由电容C以外相关电场所构成的“电容”量相比那个电容C小很多”
这里的电容你加了引号。我理解电阻内可以有电场，但是电阻还是电阻，不是电容。

1万 · 2016-9-19 09:00

1.引脚引出的不是“场”，而是“路”。
2.你把电阻也认为是“内部”，就没有外部的场了，不过这还是一个电容么？

只看该作者 · 2016-9-19 09:05

本帖最后由 eyuge2 于 2016-9-19 09:08 编辑

我的想法。因为电容极板的面积不是无穷的的，所以在边沿存在处于电容之外的电场（边缘电场），这些电场强度相对电容内部的电场小很多。

这些外电场能够将电阻包含在其中。

但是这样还是有问题，就是电阻中的电场强度会随电阻的长度变化。电容产生的外电场随电阻变化，有点说不通。

3万 · 2016-9-19 10:08

eyuge2 发表于 2016-9-19 09:05
我的想法。因为电容极板的面积不是无穷的的，所以在边沿存在处于电容之外的电场（边缘电场），这些电场强度 ...

注意HWM的回复，尤其11楼。
我再加一句：当你用导线联接电容器两极板，准备联接电阻时，现在的电场已经不是原来那个未联接导线的电场了，已经发生变化了。

只看该作者 · 2016-9-19 10:44

11楼的回复，我看了。

就是不太理解这个回复与我的问题有什么关系。有点晕，还希望揉碎了说一遍。

只看该作者 · 2016-9-19 10:47

本帖最后由 ohayou 于 2016-9-19 10:55 编辑

呵呵，简单说电容的电极与其他电阻连起来的瞬间，原本储存在电容上的电荷等同于加在电阻的两端！电容板，互联导线也可以看做很小电阻与其他电阻串联成一个电阻！有那么迷糊吗，你比较下电池加在电阻两端。什么时候外部无电场？你搞清楚前提条件了吗，搞不清照着书说，不要乱套条件。

只看该作者 · 2016-9-19 11:12

LZ的问题可以用一幅图来解释。当左边电压施加的瞬间，电容右极板会感生出与左极板等量的负电荷，但这些负电荷不是通过电阻->地->施加电压电路这条回路提供的，这时候的负电荷由电容极板内部提供，所以，右极板产生与左极板等量负电荷的同时，也会带上同样量的正电荷，这些正电荷的产生的电场通过电阻传递到地中，从而推动电子由地经电阻进入电容的右极板。一段时间后，右极板中的正电荷完全被中和之后，电阻中就不再有电场存在了