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文档简介
1.7电容器与电容
观察纸介电容器的构造
该元件有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸。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。这两个导体称为电容器的电极。2、电容器的充放电
充电:使电容器带上电荷的过程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的带电量
放电:使电容器失去电荷的过程3、电容器的作用:容纳储存电荷
一、电容器圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC1.水位每升高h,试比较A、B、C的储水量2.哪个储水本领大?如何反映其储水本领?思考与讨论那电容器储存电荷的本领如何表征呢?1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫电容器的电容。符号C。2、电容的定义式:
Q指每一个极板带电量绝对值,U表示电容器两板的电势差—电压.
理解:
电容器的电容与Q、U无关,由电容器本身的结构决定。二.电容3、电容在数值上等于使两极板间的电势差增加1V时,所需要的电荷量。
4、意义:电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。5、单位:国际单位制:法拉——法(F)
1F=1C/V
常用单位:微法(μF);皮法(pF)1F=106μF=1012pF课堂训练1、某一电容器,当所带电量为4×10-6C,两极板间的电势差为20v,求(1)电容器的电容(2)当所带电量减半时,电容器的电容为多少(3)如果电容器不带电呢?
研究平行板电容器的电容和哪些因素有关演示三、平行板电容器的电容1.板间是真空时:2.板间充满介质时:式中S表示两板的正对面积
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数,与电介质的性质有关。几种常用介质的相对介电常数:见课本四、常用电容器1、固定电容器:电容固定不变聚苯乙烯电容器电解电容器:
正负极不能接反,不能接交流电
2、可变电容器
通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容五、电容器使用时应注意的问题1、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。2、电容器的额定电压:电容器正常工作时的最大电压额定电压低于击穿电压3、注意电解电容器的极性小结一、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。2、电容器的充电:电容器与电源相连,电源能量→电场能电容器的放电:电容器与导线相连,电场能→其他形式能二、电容1、定义:
C与Q、U无关2、单位:法拉F1F=106μF=1012pF三、平行板电容器的电容
与εr、S、d有关
四、常用电容器电解电容器可变电容器五、电容器使用时注意的问题工作电压≤额定电压<击穿电压
电解电容器有极性,正负极不能接反,不能接交流电六、电容器的用途:储存电荷,利用隔直通交特性实现虑波(除交流)、耦合(隔直流),和线圈一起实现电磁震荡例题1、平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相连,在这种情况下,如增大两板间距d,则电容器电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q,板间场强E分别如何改变?充电后,继续保持电容器与电源相连,电容器两板间电势差U不变.如增大d,则由,C
将减小,再,Q减小,依E=U/d,E将增大。2、平行板电容器充电后,切断与电源的连接。在这种情况下,如增大d,则C、U、Q、E分别如何改变?
C变小、Q不变、U变大、E不变课堂训练2、平行板电容器充电后,与电池两极断开连接,当两极板间的距离减小时()A.电容器的电容C变大B.电容器极板的带电量Q变大C.电容器两极间的电势差U变大D.电容器两极板间的电场强度E不变AD电容器放电过程中
电流随时间变化的图像1、在图中画一个狭长矩形,它的面积的物理意义是什么?
电荷量2、怎样根据图像计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量?
图像与坐标轴间的面积40格Q=3.2×10-3C3、根据以上数据估算出的电容是多少?
C=4×10-4F2.两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器?1.相邻两个同学能否构成电容器?思考题能能3.火线和零线并行,能否构成一个电容器?能
充电过程演示注意:
①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增大,直到两极电压等于电源电压为止,该过程中电路中有短暂的充电电流;②电容器充电后切断电源电荷不消失,从电源获得的电能储存在了电场中——电场能。③电容器的电量:指一个极板所带电量的绝对值。
放电过程
演示
注意:
①充电后的电容器两极间短路时(一根导线相连)两板电量会中和,直到两极电压等于
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