(完整版)中职【电工基础】电容器练习和答案解析

1、第三章电容器3-1电容器与电容量一、填空题1、两个相互绝缘又靠的很近的导体组成一个电容器。这两个导体称为电容器的两个极板,中间的绝缘材料称为电容器的 史里。2、使电容器带电 的过程称为充电; 充电后电容器失去电荷 的过程称为放电。3、电容的单位是 法拉（F），比它小的单位是 微法（/）和皮法（pF）,它们之间的换算关 系为：1F=10 6 f=10 12 pF。4、电容是电容器的固有属性，它只与电容器的极板正对面积、极板间距离 以及极板间电介质的特性 有关,而与 外加电压大小、电容器带电多少 等外部条件无关。二、判断题1、只有成品电容元件中才具有电容。（X）。2、平行板电容器的电容与外加电压的

2、大小成正比。（X）3、平行板电容器相对极板面积增大，其电容也增大。（，）4、有两个电容器，且 C1>C2,如果它们两端的电压相等，则 C1所带的电荷较多。（，）5、有两个电容器，且 C1>C2 ,若它们所带的电量相等，则C1两端的电压较高。（X）三、问答题1、有人说：“电容器带电多电容就大，带电少电容就小，不带电则没有电容。”这种说法对吗？为什么?答：这种说法不对。因为电容器的电容是它的固有属性，它只与他的结构有关，电容器的结构不改变则电容就不会变。所以以上说法是不正确的。2、在下列情况下，空气平行板电容器的电容、两极板间电压、电容器的带电荷量各有什么变化？(1)充电后保持与电源相

3、连，将极板面积增大一倍。(2)充电后保持与电源相连，将极板间距增大一倍。(3)充电后与电源断开，再将极板间距增大一倍。(4)充电后与电源断开，再将极板面积缩小一倍。(5)充电后与电源断开，再将两极板间插入相对介电常数r=4的电介质。SQ答：由C=； 和C= J可得(1) 空气平行板电容器的电容 C增大1倍、两极板间电压不变、电容器的带电荷量增大1倍。(2) 空气平行板电容器的电容 C减小1倍、两极板间电压不变、 电容器的带电荷量 Q 减小1倍(3) 空气平行板电容器的电容 C减小1倍、两极板间电压增大1倍、电容器的带电荷量Q不变(4) 空气平行板电容器的电容 C减小1倍、两极板间电压增大 1倍

4、、电容器的带电荷量Q不变 空气平行板电容器的电容 C增大4倍、两极板间电压减小 4倍、电容器的带电荷量Q不变3-2电容器的选用与连接、填空题1、电容器额定工作电压是指电容器在电路中能长期可靠工作而不被击穿的直流电压,又称耐压。在交流电路中，应保证所加交流电压的最大值不能超过电容器的额定工作电压。2、电容器串联之后，相当于增大了两极极板间的距离，所以总电容小于每个电容器的电容。3、电容器串联后，电容大的电容器分配的电压小，电容小的电容器分配的电压 大。当两只电容器C1、C2串联在电压为U的电路中时，它们所分配的电压 U1=" U,C1+C2C1U2=UoC1+C24、电容器并联后，相当

5、于增大了 两极板的面积，所以总电容 大于每个电容器的电容。二、计算题1、如图3-1所示电路中，C1=15 pF, C2=10旷,AC3=30 F, C4=60 pF,求A、B两端的等效电容。C1TI-15叶C3TI-30四FC2 =10 1dzC4*60片F图3-1C3c430 X60解:=20( f)C3c4 串联则 C34=C3+C4 30+60C34 与 C2 并联 C234=C 34+C 2=20+10=30(F)Cl C23415 X30C234 与 Cl 串联 C1234 = = = 10(Cl+C 234 1 5+ 30CAB=C 1234 =10 f答：A、B两端的等效电容为1

6、0炉。2、两只电容器 C1和C2,其中C1=2 f, C2=6 F,将它串联到 U=80V 的电压两端，每只电容器两端所承受的电压是多少？若将它们并联接到U=80V的电压两端，每只电容器所储存的电量是多少？C2解：由 串联电容器分压公式 U1= CXU得U1= -X80=60(V)U2= C1 XU = - X80=20(V)2+6C1+C22+6两个电容并联时：每个电容器的端电压相同，则有 Q=CU得Q1=C1U=2 X10-6X80=1.6 X10-4 (C)Q2=C2U=6 X10-6X80=4.8 X10-4 (C)答：将它串联到 U=80V的电压两端，每只电容器两端所承受的电压是60

7、V、20V。将它们并联接到 U=80V 的电压两端，每只电容器所储存的电量是1.6X10-4C、4.8X10-4C。3、有若干个2 f、3 f的电容，怎样组成10 F的电容？(要求用两种方法，且使用电 容数量最少)C=10 科题 3-2-2-3 （方法 1）C9二2好l_C6IC7-C5qf 3肝二¥ 3/二;2好AC=10 fC8题 3-2-2-3 （方法 2）三、实验题做实验时，第一次需要耐压 50V、电容是10 F的电容器；第二次需要耐压 10V、电容是200 F的电容器；第三次需要耐压20V、电容是50旷的电容器。如果当时手中只有耐压10V、电容是50 F的电容器若干个，那么

8、怎样连接才能满足实验需求？试画出设计电路图。C1C2C3C4C5I- w 仆 * IIII - 11 n50四F50柱F50柱F50柱F50四F等效电容 C=10 g f耐压 U=50V等效电容 C=200 g f耐压 U=10VC1250 nFC10+5。"C11W=50 "FC13=50"等效电容 C=50 g f耐压 U=20V3-3电容器的充电和放电、填空题1、图3-2所示电路中，电源电动势为E,内阻不计，C是一个电容量很大的未充电的电容器。当S合向1时，电源向电容器 充电，这时，看到白炽灯 HL开始较亮，然后逐渐 变暗,从电流表A上可观察到充电电流在减小

9、，而从电压表可以观察到电容器两端电压增大。经过一段时间后，HL丕也，电流表读数为 0,电压表读数为巨。图3-20.01s内，电容器上的电压从2V2 .在电容器充电电路中，已知电容C=l旷，在时间间隔升高到12 V,在这段时间内电容器的充电电流为 0.001A ;如果在时间间隔0.1 s内，电容器上电压升高10 V ,则充电电流为0.0001A 。3 .将50 F的电容器充电到100V ,这时电容器储存的电场能是0.25J ;若将该电容器若将该电容器继续充电到 200V ,电容器内又增加了 0.75J电场能。4 .电容器是储能元件,它所储存的电场能量与电容和电压的平方成正比,电容器两端的 电压不

10、能突变。5 .R和C的乘积称为RC电路的时间常数，用 w表示，单位是So二、问答题1 .当用万用表RMk挡位检测较大容量的电容器时，出现下列现象，试判断故障原因。(1)测量时表针根本不动。故障原因：电容器内部断路或容量很小，充电电流很小，不足以使指针偏转。(2)测量时表针始终指在 0的位置，不回摆。故障原因：电容器内部短路。(3)表针有回摆，但最终回摆不到起始位置，即“8”位置。故障原因：电容器漏电量很大。此时读数为漏电电阻值。2 .时间常数和哪些因素有关？时间常数的物理意义是什么？答：时间常数与 R和C的大小有关。时间常数的物理意义是：电容器的充、放电的快慢由时间常数。决定。越大，过渡过程越长；。越小，过渡过程越短。一般认为，t= (35)。时，过渡过程基本结束，进入稳定状态。三、计算题1 . 一个电容为100式电容器，接到电压为 100 V的电源上，充电结束后，电容器极板上所带电量是多少？电容器储存的电场能是多少？ 解：Q=CU=100 X10-6 X100=0.01 (C)Wc= 1CUc221-X100 X10-6 X100 2 =0.5(J)36 X10-6 C电量时，电容器两极板间的电答：电容器极板上所带电量是0.01C ,电容器储存的电场能是0.5J。2. 一个电容为10 F的电