单选题
57、电容器中储存的能量是( )。
A
热能;
B
机械能 ;
C
磁场能;
D
电场能;
答案解析
正确答案:D
解析:
本题考查电容器储能的基本物理原理。
电容器是由两个彼此绝缘且相互靠近的导体极板构成的电子元件。当电容器两端施加电压时,正负电荷分别在两极板上积聚,形成电场,该电场存在于两极板之间的介质(如空气、陶瓷、电解液等)中。根据电磁学理论,电容器所储存的能量并非以热能、机械能或磁场能的形式存在,而是以电场能量的形式储存在极板间的电场中。
其储能公式为:
\[ W = \frac{1}{2} C U^2 = \frac{1}{2} \frac{Q^2}{C} = \frac{1}{2} Q U \]
其中,\(W\) 为储存的能量,\(C\) 为电容,\(U\) 为极板间电压,\(Q\) 为电荷量。该表达式本质上是电场能量密度在整个电场区域积分的结果。电场能量密度为:
\[ w_e = \frac{1}{2} \varepsilon E^2 \]
其中 \(\varepsilon\) 为介电常数,\(E\) 为电场强度。这进一步从场的观点证实:电容器的能量属于电场能。
选项分析:
A. 热能:电容器理想情况下无能量耗散,不产生热能;实际中漏电流或等效串联电阻(ESR)引起的发热属于损耗,并非其正常储存的能量形式。
B. 机械能:电容器结构不涉及宏观位移或弹性形变(压电电容除外,但属特殊器件,本题讨论通用电容器),故不储存机械能。
C. 磁场能:磁场能是电感器的储能形式,对应公式为 \(W = \frac{1}{2} L I^2\);电容器中无电流持续通过(直流稳态下电流为零),不建立维持性的磁场,因此不储存磁场能。
D. 电场能:符合电容器基本物理机制,是唯一正确的答案。
综上,正确答案为 D:电场能。
相关知识点:
电容存电场能
题目纠错
集团公司风电运行知识题库
相关题目
单选题
26、高压断路器主要由()、()、()、()、()五大部分组成。
单选题
25、自动空气开关又称()。它既能控制电器,同时又具有保护电器的功能,当电路中发生()、()、()等故障时,能自动切断电路。
单选题
24、万能式断路器的通信系统功能中的“四遥”是指()、遥调、()、遥信。
单选题
23、110kV或220kV断路器正常运行时开关液压机构箱内“远方/就地”转换开关应在()位置。
单选题
22、SF6断路器中的SF6气体的作用是()和()。
单选题
21、变压器的运行电压一般不应高于该运行分接开关额定电压的()。
单选题
20、当运行电压高于额定电压时,会造成设备因()而被烧毁,有的虽未造成事故,但也影响电气设备的使用寿命。
单选题
19、新装或大修后的变压器更换线圈在投入运行前,应冲击合闸()次,第一次加压时间约10分钟,以后每次间隔3-5分钟,大修后未更换线圈者应冲击合闸()次。
单选题
18、若流过电阻的电流不变,电阻的功率与电阻值成()比。
单选题
17、电阻并联时,其等效电阻()其中电阻值最小的电阻。
