同轴圆柱导体间填充两种介质,其导体的横截面积如图,该二圆柱单位长度的电容为

设两圆柱面间的电场在r处为E,则以半径为r长度为l的原柱面为高斯面,由高斯定理有

(1)求半径为r (a

(2)电介质中的总电场能量

(3)由总电场能量推算圆柱形电容器的电容

}

先设导体球壳的电量为Q根据高斯定律,在距球心距离为R的地方电场强度为Q/4pair2k(k为真空介电常数)

然后在a到b上对电场强度求积分来求电压U,可以根据高斯定理先求出电场强度E然后再在径向对电场积分,就可以得到内外导体的电压U=(q/(2*pi*ε)*ln(b/a)。求得U后就可以用C=Q/U来求电容了

同轴线的结构由外到內依次为护套、外导体层、绝缘介质层和内导体四个部分组成。下面分别介绍一下每一部分的作用

护套,即最外面是一层绝缘层起保护作用。

外导体作为屏蔽层有双重作用它既可以通过传输回路来传导低电平,又具有屏蔽作用外导体通常有3种结构。

金属管状這种结构采用铜或铝带纵包焊接,或者是无缝铜管挤包拉延而成这种结构形式的屏蔽性能最好,但柔软性差常用于干线电缆。铝塑料複合带纵包搭接这种结构有较好的屏蔽作用,且制造成本低但由于外导体是带纵缝的圆管,电磁波会从缝隙处穿出而泄漏

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假设介电常数为ε,可以根据高斯定理先求出电场强度E然后再在径向对电场积分,就可以得到内外导体的电压U=(q/(2*pi*ε)*ln(b/a)

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