课件1：电容器的电容

1、国金山课件国金山课件1.81.8电容器电容器的的电容电容国金山课件国金山课件带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器”电容器。电容器：能够容纳（储存）电荷的器件。电容器：能够容纳（储存）电荷的器件。 电容器是一种存储电荷的装置，它在收音机、电视机、洗衣机、电冰箱等各种家用电器中是一个不可缺少的关键元件之一。例如收音机的“调台”就是利用电容器来实现的。那么，电容器的构造如何？它有和性质及特点呢？国金山课件国金山课件收音机线路板收音机线路板国金山课件国金山课件电视机线路板电视机线路板国金山课件国金山课件国金山课件国金山课件国金山课件国金山课件国金

2、山课件国金山课件一、电容器一、电容器国金山课件国金山课件观察纸介电容器的构造观察纸介电容器的构造 该元件有两片锡箔（导体），中该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。间是一层薄纸。国金山课件国金山课件两个平行金属板夹上一层绝缘物质能两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器否构成一个电容器? ?相邻两个同学能否构成电容器相邻两个同学能否构成电容器？ 能能能能一、电容器一、电容器1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。这两个导体称为电电容器容器的电极。国金山课件国金山课件2 2、电容器的充放电、电容器的充放电 充电充电：使电容器带上电荷的过程：使电容器带上电荷的过程( (Q

3、 Q增加增加 U U增加增加 E E增加增加 电场能增加电场能增加) )充电时两个极板总是带等量的异种电荷充电时两个极板总是带等量的异种电荷, ,每个极板带电量的绝对值叫做电容器每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量的带电量 放电放电：使电容器失去电荷的过程：使电容器失去电荷的过程（Q Q减少减少 U U减少减少 E E减少减少 电场能减少电场能减少）3 3、电容器的作用：、电容器的作用： 容纳储存电荷容纳储存电荷 国金山课件国金山课件 注意：注意： 电容器充电的过程中，在两电容器充电的过程中，在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大增大, ,直到两极电压

4、等于电源电压为止，直到两极电压等于电源电压为止，该过程中电路中有该过程中电路中有短暂的充电电流短暂的充电电流； 电容器充电后切断电源电荷不电容器充电后切断电源电荷不消失，从消失，从电源电源获得的获得的电能电能储存在了电场储存在了电场中中电场能电场能。 电容器的电量：指一个极板所电容器的电量：指一个极板所带电量的带电量的绝对值绝对值。国金山课件国金山课件圆柱型水杯容器的储水问题圆柱型水杯容器的储水问题: :hhABC1.1.水位每升高水位每升高h h，试比较，试比较A A、B B、C C的储水量的储水量2.2.哪个储水本领大？哪个储水本领大？如何反映其如何反映其储水本领？储水本领？hQ深度水量S

5、截面积国金山课件国金山课件 不同的电容器容纳电荷的本领不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的容器的装水是不同的，就像不同的容器的装水量各不相同一样。为了衡量电容器量各不相同一样。为了衡量电容器这种本领的异同，我们引入一个新这种本领的异同，我们引入一个新的物理量的物理量”电容电容“。国金山课件国金山课件二、电容二、电容1、物理意义：电容是一个反映电容器容纳、物理意义：电容是一个反映电容器容纳 电荷本领大小的物理量。电荷本领大小的物理量。国金山课件国金山课件思考与讨论思考与讨论 那电容器储存电荷的本领如何表那电容器储存电荷的本领如何表征呢？征呢？UQC 国金山课件国金山课件4 4、单位：法

6、拉（简称法），符号为单位：法拉（简称法），符号为“F”“F”。 常用单位：微法（常用单位：微法（FF）、皮法（）、皮法（pFpF）。）。 1F = 10 1F = 10-6 -6F F，1 pF =101 pF =10-12-12F F。 5 5、计算式：计算式：UQUUQQUQC电容在数值上等于使两极板间的电势差电容在数值上等于使两极板间的电势差增加增加1V1V时，所需要的电荷量。时，所需要的电荷量。 国金山课件国金山课件二、电容二、电容1、物理意义：电容是一个反映电容器容纳、物理意义：电容是一个反映电容器容纳 电荷本领大小的物理量。电荷本领大小的物理量。2 2、定义：、定义：电容器所带电量

7、电容器所带电量Q Q与电容器两极与电容器两极 板间的电势差板间的电势差U U的比值，叫电容器的电的比值，叫电容器的电 容。符号容。符号C C。3 3、定义式：、定义式： UQCQ指每一个极板带电量绝对值指每一个极板带电量绝对值,U表示电容器两板的电势差表示电容器两板的电势差电压电压.国金山课件国金山课件 对于一个固定的电容器来说，若其电荷对于一个固定的电容器来说，若其电荷量量Q增大，则其正极板的电势升高，而负极增大，则其正极板的电势升高，而负极板的电势降落，正、负极板的电势差板的电势降落，正、负极板的电势差U必增必增大，且大，且Q与与U成正比（成正比（QEU），比值），比值Q/U是一个常量。此

8、常量越大，则表明是一个常量。此常量越大，则表明U一一定时，容纳了更多的电荷量定时，容纳了更多的电荷量Q，即此电容器，即此电容器的电容越大。的电容越大。6、注意：、注意：电容是电容器本身的一种属性，电容是电容器本身的一种属性， 其大小与电容器的电荷量无关。其大小与电容器的电荷量无关。国金山课件国金山课件电容的大小显然应取决于电容的大小显然应取决于自身的结构，那么跟哪些自身的结构，那么跟哪些因素有关呢？因素有关呢？国金山课件国金山课件+静电计 静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差。在在Q Q和和S S不变时，不变时，d d减小，减小，

9、U U减小。由减小。由C=Q/UC=Q/U知：知：C C增大。增大。d则引力则引力F，容量容量C国金山课件国金山课件+静电计 在在Q Q和和d d不变时，不变时，S S越小，越小，U U越越大。由大。由C=Q/UC=Q/U可知：可知：C C越小。越小。S相当于相当于r，引力引力F，故故C国金山课件国金山课件+静电计 在在Q Q、 d d和和S S不变时，插入不变时，插入电介质（电介质（ r r增大），增大），U U减小。由减小。由C=Q/UC=Q/U知：知：C C增大。增大。 介质插介质插入平行板入平行板电容器两电容器两极中后，极中后，使正负极使正负极板中的电板中的电荷更加不荷更加不易相向运易

10、相向运动而中和，动而中和，从而从而CC。国金山课件国金山课件三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容4sCkd1.1.板间是板间是真空真空时：时：2 .2 .板间板间充满介质充满介质时：时：4rsCkd式中：式中：S S表示两板的表示两板的正对面积；正对面积；d d表示两板表示两板 间的间的距离；距离；r是电介质的是电介质的相对介电常相对介电常 数数，与电介质的性质有关。，与电介质的性质有关。几种常用介质的相对介电常数：见课本几种常用介质的相对介电常数：见课本P P3030 国金山课件国金山课件四四、常用电容器：、常用电容器：（1 1）按构）按构 造分造分: :固定电容器：固定电容器：C

11、C不可变（符号为不可变（符号为 ） 可变电容器：可变电容器：C C可改变（符号为可改变（符号为 ）半可变电容器：半可变电容器：C C只能作微小改变只能作微小改变国金山课件国金山课件（2 2）按介）按介 质分：质分：纸介电容器：容量大，价格低，体积小； 损耗大，有电感。云母电容器：介质损耗小，绝缘性能好， 较稳定。瓷介电容器：耐磨，寿命长；易破碎。电解电容器：容量大（介质薄且两极近)， 体积小；有极性，易漏电。 （符号为： ）国金山课件国金山课件五、电容器使用时应注意的问题五、电容器使用时应注意的问题1 1、电容器的击穿电压：、电容器的击穿电压：加在电容器两极板上的电压不能超过某一限加在电容器两

12、极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。器损坏，这个极限电压称为击穿电压。2 2、电容器的额定电压：、电容器的额定电压：电容器正常工作时的最大电压电容器正常工作时的最大电压 额定电压低于击穿电压额定电压低于击穿电压3 3、注意电解电容器的极性、注意电解电容器的极性国金山课件国金山课件 固定电容器：电容固定不变固定电容器：电容固定不变 聚苯乙烯电容器聚苯乙烯电容器 电解电容器电解电容器 ： 正负极不能接反，不能接交流电正负极不能接反，不能接交流电 可变电容器可变电容器通过改变两极间的通过改变两极间的正对面积或距离来正对面积或距离来改变电容改变电容国金山课件国金山课件一、电容器一、电容器1 1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。2 2、 电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电场能电场能 电容器的放电：电容器与导线相连，电场能电容器的放电：电容器与导线相连，电场能其他形式能其他形式能二、电容二、电容1 1、定义、定义: C: C与与QQ、U U无关无关 2 2、单位：法拉、单位：法拉F F 1F=106 F=1012 pF三、平行板电容器的