常用电子元器件---电容器教案

电 子 整 机 装 配 教 学课程名称常用电子元器件电容器授课班级授课教师授课安排四个课时、理论课授课地点多媒体教室课前准备教案、课本等教学用具以及各种类型的电容器若干。教学目标一、知识与技能1、 了解电容器的种类，基本特性参数，表示方法及选用常识。2、 掌握电容器的使用方法和使用时注意的事项。3、掌握电容器的几种常用标志方法。二、过程与方法1、学会用学过的知识和技能解决新问题的方法。2、利用初中学过的知识来联系新知识，掌握新知识。3、利用对比分析法来比较学习常用元器件。三、情感态度与价值观通过对电容器基本知识的学习，提高把知识转化为技术的意识，今后在实验过程中培养认真的态度，把理论转化为实践。教学重点、难点教学重点：掌握电容器的作用和使用方法。教学难点：使用万用表电阻档检测电容器的质量和极性。教学过程一、导入课程开始新课之前，先看一下几个问题：1、 照相机闪光灯工作的高电压是靠什么提供的？2、 猎人使用的电击捕获器是靠什么产生的高电压？今天，我们将学习一种新的元器件，学过之后你就会明白上面的问题。2、 自主学习 参考教学目标：1、了解电容器的种类，基本特性参数，表示方法及选用常识。2、掌握电容器的使用方法和使用时注意的事项。3、掌握电容器的几种常用标志方法。 （给十分钟时间，预习课本711页内容，围绕上面的教学目标，结合课本自主学习。）三、合作探究1、 电容器的结构组成电容器是由两个彼此绝缘、相互靠近的导体与中间不导电的绝缘介质构成的，两个导体称为电容器的两级，分别用导线引出。2、 电容器在电路中的作用（1）能把电能转换成电场能储存起来，具有存储电荷的能力。（2）充电放电和通交流隔直流的作用（3）耦合、滤波、调谐、振荡等作用3、 电容器的分类（1）按结构分固定电容器、可变电容器和微调电容器（2）按介质不同分空气介质电容器、瓷介质电容器、电解电容器等（3）按有无极性分有极性和无极性两种（4）按用途分高频电容器、低频电容器和高压电容器、低压电容器下面是几种常见电容器的图片：4、 电容器的型号命名方法表 电容器型号命名法第一部分：主称第二部分：材料第三部分：特征、分类第四部分：序号符号意义符号意义符号意义瓷介云母有机电解其他电容器C瓷介1圆片非密封非密封箔式非密封对主称、材料相同，仅尺寸、性能指标略有不同，但基本不影响互使用的产品，给予同一序号；若尺寸性能指标的差别明显；影响互换使用时，则在序号后面用大写字母作为区别代号。Y云母2管形非密封非密封箔式非密封I玻璃釉3迭片密封密封烧结粉固体密封O玻璃膜4独石密封密封烧结粉固体密封Z纸介5穿心穿心J金属化纸6支柱B聚苯乙烯7无极性L涤纶8高压高压高压高压Q漆膜9特殊特殊S聚碳酸脂J金属膜H复合介质W微调D铝A钽N铌G合金T钛E其他根据国标GB-2470-1981的规定，电容器的型号由下列4部分组成：示例：(1) 铝电解电容器 C D11 第四部分：序号 第三部分：特征分类（箔式） 第二部分：材料（铝） 第一部分：主称（电容器）(2) 圆片形瓷介电容器 CC1 1 第四部分：序号 第三部分：特征分类（圆片） 第二部分：材料（瓷介质） 第一部分：主称（电容器）(3)纸介金属膜电容器 CZ JX 第四部分：序号 第三部分：特征分类（金属膜） 第二部分：材料（纸介） 第一部分：主称（电容器）5、 电容器的主要技术指标(1) 电容器的耐压值：是指在允许的环境范围内，电容器在电路中长期可靠工作所允许加的最大直流电压值。交流电压的峰值不能超过耐压值。常用固定式电容的直流工作电压系列为：6.3V，10V，16V，25V，40V，63V，100V，160V，250V，400V。 (2) 电容器容许误差等级：常见的有七个等级如表所示。允许误差2%5%10%20%+20%-30%+50%-20%+100%-10%级别0.2IIIIIIIVVVI电容器常用字母代表誤差B: 0.1, C: 0.25, D: 0.5, F: 1,G: 2, J: 5, K: 10, M: 20, N: 30, Z:+80 （3）标称容量容量单位：F（法拉）、mF（微法）、nF（纳法）、pF（皮法或微微法）。1法拉=微法=微微法 1微法=纳法=微微法 1纳法=微微法注：电容量越大，其储存电荷能力越强。 （4）绝缘电阻 是指电容器两级之间的电阻，也称漏电阻。注：电容量越大绝缘电阻越小。（5）电容器的损耗在电场力作用下，单位时间内因发热而消耗的能量为电容器的损耗。此外，还有电容器的频率特性、温度系数、稳定性和可靠性等。6、 电容器的标志方法(1) 直标法例如：4n7 表示4.7nF或4700pF，0.22 表示0.22mF， 51 表示51pF。有时用大于1的两位以上的数字表示单位为pF的电容，例如100表示100 pF；用小于1的数字表示单位为mF 的电容，例如0.1表示0.1mF。 （2） 数码表示法一般用三位数字来表示容量的大小，单位为pF。前两位为有效数字，后一位表示位率。即乘以10i，i为第三位数字，若第三位数字9，则乘10-1。如223J代表22103pF22000pF0.22mF，允许误差为5%；又如479K代表4710-1pF，允许误差为5%的电容。这种表示方法最为常见。（4）文字符号法文字符号法是指在电容体表面上，用阿拉伯数字和字母符号有规律的组合来表示标称容量的方法，有时也用在电路图的标注上。标注时遵循以下规则：l 凡不带小数点的数值，如无标注单位，则表示皮法。l 凡带小数点的数值，若无标注单位，则表示微法。l 对于三位数字的电容量，最后一个数字应视为倍率，单位为皮法。 （5）色码表示法这种表示法与电阻器的色环表示法类似，颜色涂于电容器的一端或从顶端向引线排列。色码一般只有三种颜色，前两环为有效数字，第三环为位率，单位为pF。有时色环较宽，如红红橙，两个红色环涂成一个宽的，表示22000pF。7、 电容器的检测 (1)检测10pF以下的小电容 因10pF以下的固定电容器容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。测量时，可选用万用表R10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动)为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。 (2)检测10PF0.01F固定电容器是否有充电现象，进而判断其好坏。万用表选用R1k挡。两只三极管的值均为100以上，且穿透电流要小。可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。由于复合三极管的放大作用，把被测电容的充放电过程予以放大，使万用表指针摆幅度加大，从而便于观察。应注意的是：在测试操作时，特别是在测较小容量的电容时，要反复调换被测电容引脚接触A、B两点，才能明显地看到万用表指针的摆动。(3)对于0.01F以上的固定电容，可用万用表的R10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。注：具体操作方法：将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大)，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百k以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。（4）可变电容器的检测 1、用手轻轻旋动转轴，应感觉十分平滑，不应感觉有时松时紧甚至有卡滞现象。将载轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时，转轴不应有松动的现象。 2、用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器，是不能再继续使用的。 3、将万用表置于R10k挡，一只手将两个表笔分别接可变电容器的动片和定片的引出端，另一只手将转轴缓缓旋动几个来回，万用表指针都应在无穷大位置不动。在旋动转轴的过程中，如果指针有时指向零，说明动片和定片之间存在短路点；如果碰到某一角度，万用表读数不为无穷大而是出现一定阻值，说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象。8、电解电容的选用 要尽可能地选用原型号电解电容器。 一般电解电容的电容偏差大些，不会严重影响电路的正常工作，所以可以取电容量略大一些或略小一些电容器代替。但在分频电路、校正电路、振荡回路及延时回路中不行，电容量应和计算要求的尽量一致。在一些滤波网络中，电解电容的容量也要求非常准确，其误差应小于。 耐压要求必须满足，选用的耐压值应等于或大于原来的值。 无极性电容一般应用无极性电容来代替，实在无办法到时可用两只容量大一倍的有极性电容逆串联后代替，方法是将两只有极性电解电容的正极相连?或将它们的两个负极相连 在选用电解电容时，最好采用耐高温的电解电容器，耐高温电容的最高工作温度为，当其在最高工作温度条件下工作时，能保证小时左右的正常工作时间。在下使用的电容时，其寿命可达万小时，如果此时使用高温电解电容，其寿命可达万小时。9、电解电容的检测） 脱离线路时检测采用万用表挡，在检测前，先将电解电容的两根引脚相碰，以便放掉电容内残余的电荷。 当表笔刚接通时，表针向右偏转一个角度，然后表针缓慢地向左回转，最后表针停下。表针停下来指示的阻值为该电容的漏电电阻，此阻值愈大愈好，最好应接近无穷大处。如果漏电电阻只有几十千欧，说明这一电解电容漏电严重。表针向右摆动的角度越大（表针还应该向左回摆），说明这一电解电容的电容量也越大，反之说明容量越小。） 线路上直接检测主要是检测它是否已开路或已击穿这两种明显故障，而对漏电故障由于受外电路的影响一般是测不准的。用万用表挡，电路断开后，先放掉残存在电容器内的电荷。测量时若表针向右偏转，说明电解电容内部断路。如果表针向右偏转后所指示的阻值很小（接近短路），说明电容器严重漏电或已击穿。如果表针向右偏后无回转，但所指示的阻值不很小，说明电容开路的可能很大，应脱开电路后进一步检测。） 线路上通电状态时检测若怀疑电解电容只在通电状态下才存在击穿故障，可以给电路通电，然后用万用表直流挡测量该电容器两端的直流电压，如果电压很低或为，则是该电容器已击穿。对于电解电容的正、负极标志不清楚的，必须先判别出它的正、负极。对换万用表笔测两次，以漏电大（电阻值小）的一次为准，黑表笔所接一脚为负极，另一脚为正极。 三、讨论 回过头来看看这两个问题：1、 照相时闪光灯工作的高电压是靠什么提供的？2、 猎人使用的电击捕获器是靠什么产生的高电压？分组讨论这两个问题，每组给出一个答案，各组之间讨论交流。课堂练习回顾本节课所讲的内容，回答下面问题：1、 什么是电容器？常见的分类有哪几种？答：电容器是由两个彼此绝缘、相互靠近的导体与中间不导电的绝缘介质构成的，两个导体称为电容器的两级，分别用导线引出。2、 电容器的标志方法有哪几种？举例说明。答：(1)直标法例如：4n7 表示4.7nF或4700pF，0.22 表示0.22mF， 51 表示51pF。有时用大于1的两位以上的数字表示单位为pF的电容，例如100表示100 pF；用小于1的数字表示单位为mF 的电容，例如0.1表示0.1mF。 （2） 数码表示法一般用三位数字来表示容量的大小，单位为pF。前两位为有效数字，后一位表示位率。即乘以10i，i为第三位数字，若第三位数字9，则乘10-1。如223J代表22103pF22000pF0.22mF，允许误差为5%；又如479K代表4710-1pF，允许误差为5%的电容。这种表示方法最为常见。（3）文字符号法文字符号法是指在电容体表面上，用阿拉伯数字和字母符号有规律的组合来表示标称容量的方法，有时也用在电路图的标注上。标注时遵循以下规则：l 凡不带小数点的数值，如无标注单位，则表示皮法。l 凡带小数