电工基础《电容器》

1、电震实验电震实验 17481748年的一个晴朗的日年的一个晴朗的日子，在巴黎圣母院广场前有子，在巴黎圣母院广场前有一场大型一场大型“魔术魔术” ” 表演，表演，观众是法国国王路易十五的观众是法国国王路易十五的王室成员和王公大臣们。王室成员和王公大臣们。表演者是表演者是“魔术师魔术师”诺莱特诺莱特和和700700个修道士。个修道士。这个魔术是怎样的呢？这个魔术是怎样的呢？一、识别电容器一、识别电容器电容器电容器: :“莱顿瓶莱顿瓶”是最早出现的电容器是最早出现的电容器. . 电容器是用来储存电荷的装置。电容器是用来储存电荷的装置。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），

2、中间是一层薄纸。该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。平行板电容器平行板电容器绝缘物质绝缘物质导体导体导体导体一、识别电容器一、识别电容器电容器电容器: :“莱顿瓶莱顿瓶”是最早出现的电容器是最早出现的电容器. . 电容器是用来电容器是用来储存电荷储存电荷的装置。的装置。1 1、定义：、定义：任何两个相互靠近、任何两个相互靠近、彼此绝缘彼此绝缘的的导体导体都可以组成电容器。都可以组成电容器。 这两个导体这两个导体称为称为电容器电容器的的电极电极。 两个导体中间夹的绝缘物质称为两个导体中间夹的绝缘物质称为电介质电介质. .2 2、电路元件符号：、电路元件符号：固定电容器固定电容器可变电容器可

3、变电容器1. 1.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？思考题思考题二、电容器的充放电二、电容器的充放电观察实验观察实验1 1、充电过程、充电过程L LC CK K现象：灯闪了一下就熄灭现象：灯闪了一下就熄灭2 2、放电过程、放电过程现象：灯亮了，然后逐渐熄灭现象：灯亮了，然后逐渐熄灭C CL LK K充电过程里，电容器充电过程里，电容器相当于相当于用电器用电器放电过程里，电容器放电过程里，电容器相当于相当于电源电源电容器的充放电过程电容器的充放电过程二、电容器的充放电二、电容器的充放电1 1、电容器的充电：、电容器的充电：使电容器的两个极板带上使电容器的两个极板带上等量异种

4、电荷等量异种电荷的过程。的过程。与电源正极相连的极板带正电与电源正极相连的极板带正电每个每个极板带电量的绝对值叫做电容器的极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量带电量 Q Q特点：特点：（1 1）电流由）电流由大大到到小小, ,电流方向从电流方向从电源正极电源正极流向负极。流向负极。（2 2）电容器所带电荷量）电容器所带电荷量 Q Q 增加增加（3 3）电容器两板间电压）电容器两板间电压 U UC C 升高升高（4 4）电容器中电场强度）电容器中电场强度 E E 增加增加（5 5）电源能量转到电容器作为）电源能量转到电容器作为电场能储存电场能储存起来起来（6 6）充电结束，）充电结束，电压电压

5、U UC C = = 充电电压充电电压L LC CK K二、电容器的充放电二、电容器的充放电2 2、电容器的放电：、电容器的放电： 使电容器两极板上的电荷使电容器两极板上的电荷 中和中和的过程的过程. . 特点：特点：（1 1）电流由）电流由大大到到小小, ,电流方向从电流方向从电容器正极板电容器正极板流向流向负极板。负极板。（2 2）电容器所带电荷量）电容器所带电荷量 Q Q 减小减小（3 3）电容器两板间电压）电容器两板间电压 U UC C 降低降低（4 4）电容器中电场强度）电容器中电场强度 E E 减弱减弱（5 5）电容器的）电容器的电场能转化电场能转化为其他形式的能为其他形式的能（6

6、 6）放电结束，电路中）放电结束，电路中无电流，无电流，E =0 E =0 ，U UC C = 0= 0C CL LK K 思考：电容器储存电荷的本领如何表征呢？思考：电容器储存电荷的本领如何表征呢？三、电容器的电容三、电容器的电容电容器带电的特点：电容器带电的特点： 其中一个极板带电量的其中一个极板带电量的绝对值绝对值叫电容器的带电量叫电容器的带电量Q Q充电后的电容器两极间的电压，充电后的电容器两极间的电压，叫电容器的电压叫电容器的电压U U（电势差）（电势差）。 实验表明：电容器的带电量实验表明：电容器的带电量 Q Q 越多，电压越多，电压 U U 越高。越高。电容器两极板间的电势差电容

7、器两极板间的电势差 U U 随它所带电荷量的增随它所带电荷量的增加而增大。加而增大。 三、电容器的电容三、电容器的电容1 1、电容器所带电量、电容器所带电量Q Q与电容器两极板间的电势差与电容器两极板间的电势差U U的的比值比值，叫电容器的，叫电容器的电容电容。符号。符号C C。2 2、电容的、电容的定义式定义式: : Q Q 指指每一个每一个极板带电量绝对值极板带电量绝对值, , U U 表示电容器两板的电势差表示电容器两板的电势差( (即电压即电压).). 3 3、电容、电容C C的的物理意义物理意义: : UQC V/h=SV/h=S越大，水桶容纳水越大，水桶容纳水的本领越强的本领越强

8、S S 与与 V V 、 h h 无关无关Q/U=CQ/U=C越大，电容器容纳越大，电容器容纳电荷的本领越强电荷的本领越强 C C 与与 Q Q 、 U U 无关无关三、电容器的电容三、电容器的电容1 1、电容器所带电量、电容器所带电量Q Q与电容器两极板间的电势差与电容器两极板间的电势差U U的的比值比值，叫电容器的，叫电容器的电容电容。符号。符号C C。2 2、电容的、电容的定义式定义式: : Q Q 指指每一个每一个极板带电量绝对值极板带电量绝对值, , U U 表示电容器两板的电势差表示电容器两板的电势差( (即电压即电压).). 3 3、电容、电容C C的的物理意义物理意义: : 反

9、映电容器反映电容器容纳电荷本领容纳电荷本领。电容器的电容电容器的电容C C与与Q Q、U U无关，由电容器本身的结构决定无关，由电容器本身的结构决定。UQC 4 4、电容在数值上等于使两极板间的电势差增加、电容在数值上等于使两极板间的电势差增加 1V1V时，所需要的电荷量。时，所需要的电荷量。 5 5、单位：国际单位制：、单位：国际单位制：法拉法拉法（法（F F） 1 F = 1 C/V1 F = 1 C/V 常用单位：微法（常用单位：微法（F);F);皮法（皮法（pF) pF) 1F=101F=106 6F=10F=101212pFpFUQUQC三、电容器的电容三、电容器的电容四、练习四、练

10、习例：某一电容器，当所带电量为例：某一电容器，当所带电量为4 41010-6-6C C，两，两极板间的电势差为极板间的电势差为20v20v，求：，求：1 1）电容器的电容）电容器的电容. .2 2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少）当所带电量减半时，电容器的电容为多少? ?电压为多少？电压为多少？3 3）如果电容器不带电，电容为多少？）如果电容器不带电，电容为多少？解解:1):1)(1022010476FUQC2)2)仍是仍是2 21010-7-7 F. F.3)3)仍是仍是2 21010-7-7 F. F.四、应用四、应用1 1、电容器是一种常用的电子元件，对电、电容器是一种常用的电子元

11、件，对电容器认识正确的是：【容器认识正确的是：【 】A A、任何两个靠得很近的导体都构成了电、任何两个靠得很近的导体都构成了电容器容器B B、电容器是储存电荷和电能的仪器，只、电容器是储存电荷和电能的仪器，只有带电的容器才能称为电容器有带电的容器才能称为电容器C C、电容器的带电量为、电容器的带电量为2C2C，说明每个极板，说明每个极板的带电荷量为的带电荷量为1C1CD D、电容器的带电量为、电容器的带电量为2C2C，说明每个极板，说明每个极板的带电荷量的绝对值为的带电荷量的绝对值为2C2CD D四、应用四、应用2 2、根据电容的定义式、根据电容的定义式C=Q/UC=Q/U知：【知：【 】A

12、A、电容器的电容越大，则电容器所带的电荷、电容器的电容越大，则电容器所带的电荷量越多量越多B B、电容器两极间电压越大，电容越小、电容器两极间电压越大，电容越小C C、电容器的电容与电荷量成正比，与电势差、电容器的电容与电荷量成正比，与电势差成反比成反比D D、电容器的电容不随电荷量及两极板间电势、电容器的电容不随电荷量及两极板间电势差的变化而变化差的变化而变化D D四、应用四、应用3 3、下列关于电容的说法正确的是：【、下列关于电容的说法正确的是：【 】A A、电容器简称电容、电容器简称电容B B、电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物、电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量理量C C、电容

13、器的电容由电容器本身的因素决定，、电容器的电容由电容器本身的因素决定，与电容器是否带电无关与电容器是否带电无关D D、电容在数值上等于使两极板间的电势差为、电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V1V时电容器需要带的电荷量时电容器需要带的电荷量B C DB C D四、应用四、应用4 4、电容器、电容器A A的电容比电容器的电容比电容器B B的电容大，这的电容大，这表明：【表明：【 】A A、A A所带的电荷量比所带的电荷量比B B多多B B、A A比比B B能容纳更多的电荷量能容纳更多的电荷量C C、A A的体积比的体积比B B的大的大D D、两电容器的电压都改变、两电容器的电压都改变1V1V

14、时，时，A A的电荷的电荷量的改变量比量的改变量比B B大大B DB D四、应用四、应用5 5、对于一给定的电容器，在如下图所示中，、对于一给定的电容器，在如下图所示中，描述电容描述电容C C、带电荷量、带电荷量Q Q、电压、电压U U之间的相互之间的相互关系的图线中正确的是：【关系的图线中正确的是：【 】B B四、应用四、应用6 6、关于电容器的电容，下列说法正确的是：、关于电容器的电容，下列说法正确的是：【 】A A、电容器的电容表示其储存电荷的能力、电容器的电容表示其储存电荷的能力B B、用电源对平板电容器充电后，两极板一定、用电源对平板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷带有等量异

15、种电荷C C、对某一个电容器来说，两板间的电势差随、对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的增加而增加所带电量的增加而增加D D、如果一个电容器两极板间没有电压，两极、如果一个电容器两极板间没有电压，两极板上就没有电荷，电容为零板上就没有电荷，电容为零A B CA B C四、应用四、应用7 7、有关电容的单位及换算正确的是：【、有关电容的单位及换算正确的是：【 】A A、电容的单位是库伦、电容的单位是库伦 B B、电容器的国际单位是法拉、电容器的国际单位是法拉C C、1F=101F=10-6-6F F D D、法拉是个很小的单位、法拉是个很小的单位B B四、应用四、应用8 8、关于电容器

16、的充电放电过程的实验，如图示，下、关于电容器的充电放电过程的实验，如图示，下列说法正确的是：【列说法正确的是：【 】A A、双掷开关接、双掷开关接a a时，电容器处于充电过程，经过灯时，电容器处于充电过程，经过灯泡的电流方向是从下到上泡的电流方向是从下到上B B、双掷开关接、双掷开关接a a时，电容器处于放电过程，经过灯时，电容器处于放电过程，经过灯泡的电流方向是从上到下泡的电流方向是从上到下C C、双掷开关接、双掷开关接b b时，电容器处于充电过程，经过灯时，电容器处于充电过程，经过灯泡的电流方向是从上到下泡的电流方向是从上到下D D、双掷开关接、双掷开关接b b时，电容器处于放电过程，经过

17、灯时，电容器处于放电过程，经过灯泡的电流方向是从下到上泡的电流方向是从下到上D D四、应用四、应用9 9、如图所示，平行班板电容器的电容为、如图所示，平行班板电容器的电容为C C。极板带电量为极板带电量为Q Q，极板间距离为，极板间距离为d d。今在两。今在两极板间正中央放一带电荷量为极板间正中央放一带电荷量为q q的点电荷，的点电荷，则它所受到的电场力大小为：【则它所受到的电场力大小为：【 】C C22dQqkA A、D D、C C、B B、24dQqkCdQqCdQq2d+Q-Qq四、应用四、应用1010、如图所示、如图所示, ,将平行板电容器两极板分别接将平行板电容器两极板分别接在电压是在电压是6V6V的电池组正负极的电池组正负极, ,跟电池组负极相跟电池组负极相连的极板带电量为连的极板带电量为-9.0-9.01010-8-8C C ，则电容器的，则电容器的带电量为带电量为 C,C,电容器的电容为电容器的电容为 PFPF.