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第六節(jié)電容器 富蘭克林揭開了 天電 的奧秘 1752年6月的一個雷雨天 富蘭克林冒著生命危險在美國費城進行了著名的風箏實驗 要把天電引下來看一看 富蘭克林在成功引下天電后做了實驗 證明了天電和摩擦產(chǎn)生的電是相同的 富蘭克林在引下天電后是如何把這些電荷貯存起來的 定義 任何兩個彼此絕緣又相距很近的導體 組成一個電容器 一 電容器 平行板電容器 電介質 電容器的極板 電容器的極板 2 電容的定義 電容器所帶電量Q與電容器兩極間的電壓U的比值 叫電容器的電容 二 電容器的電容 U 容納電荷的本領 與水桶截面積S類比 3 電容的單位 二 電容器的電容 法拉 F 還有 微法 皮法 p 1F 1C V 如果一個電容器帶1C電量時 兩極間電壓是1V 這個電容器的電容就是1F 常見電容器 1 種類 常見電容器 電容存在擊穿電壓和額定電壓 3 擊穿電壓和額定電壓 常用電容器 加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一個限度 超過這個限度 電介質將被擊穿 這個電壓稱為擊穿電壓 電容器正常工作時兩極板上的最大電壓 稱為額定電壓 額定電壓比擊穿電壓低 外殼上標的電壓是額定電壓 二 電容器的串聯(lián)和并聯(lián) R總 R1 R2 C總 1 C1 1 C2 二 電容器的串聯(lián)和并聯(lián) R總 1 R1 1 R2 C總 C1 C2 4 電容器的充電 將電容器兩個極板帶上電荷的過程 叫電容器的充電 三 電容器充放電 正極板 負極板 兩板分別帶等量異種電荷 一個極板帶電量的絕對值叫電容器的帶電量 E 有短暫的電流 兩極間有電壓 5 電容器的放電 用導線將充電后的電容器兩極接通 兩極失去電荷的過程 叫電容器的放電 三 電容器充放電 在放電過程中導線上有短暫的電流產(chǎn)生 電容器兩極正負電荷通過導線中和 三 電容器充放電 充電 電能 電場能 放電 電場能 其他形式能 2 在充 放電過程中有電流產(chǎn)生 1 充電完畢 電容器兩端電壓等于電源電壓 1 電容器帶電的特點 充電后的電容器兩極間的電壓 叫電容器的電壓 四 電容器的電容 電容器的帶電量Q越多 電壓U越高 Q 0 01C U 100V Q 0 02C U 200V Q 0 03C U 300V Q與U成正比Q U是定值 兩極間有電壓U 討論 C由Q U決定嗎 C不由Q U決定 Q CU Q由C U決定 U由Q C決定 5 另一種定義 1 關于電容 下列說法中正確的是 A 電容器的極板上帶電量越大 這只電容器的電容就越大B 電容器的極板間電壓越大 這只電容器的電容就越大C 如果電容器兩極板上沒有帶電 它的電容為零D 對某一個電容器來說 兩板間的電勢差隨所帶電量的增加而增加 電容器的電容與電量Q及電壓U都無關 由電容器本身決定 與水桶截面積S類似 例與練 D 2 如圖所示 將平行板電容器兩極板分別接在電壓是6V的電池組正負極 跟電池組負極相連的極板帶電量為 9 0 10 8C 則電容器的帶電量為C 電容器的電容為PF 若將此電容器兩極接電壓12V的電池組正負極 電容器的電容為PF 9 0 10 8 1 5 104 1 5 104 電容與電壓U無關 例與練 1 電容與兩板正對面積S的關系 五 平行板電容器的電容 靜電計 2 電容與板間距離d的關系 五 平行板電容器的電容 3 電容與電介質的關系 五 平行板電容器的電容 4 平行板電容器的電容公式 五 平行板電容器的電容 兩板間距離 兩板正對面積 介電常數(shù)真空 r 1 靜電力常量 5 平行板電容器充電平衡后仍與電源相連 兩極板間的電壓是U 充電荷量為Q 兩極板間場強為E 電容為C 現(xiàn)將兩極板間距離減小 則 A Q變大B C變大C E不變D U變小 例與練 AB 6 平行板電容器充電平衡后與電源斷開 兩極板間的電壓是U 充電荷量為Q 兩極板間場強為E 電容為C 現(xiàn)將兩極板間距離減小 則 A Q變大B C變大C E不變D U變小 E與d無關 即E不變 例與練 BCD 13 把可變電容器的動片旋進去一些 電容器的電容 如果把兩板間的電介質由空氣換成陶瓷 則電容 如果增大兩板間的電勢差 則電容 以上填 變大 變小 或 不變 如果把動片全部旋出來 則電容 填 最大 或 最小 例與練 變大 變大 不變 最小 該元件有兩片錫箔 導體 中間是一層薄紙 介質 構成 六 小結 1 兩塊彼此靠近而又絕緣的導體在一起就組成了電容器 2 電容器的作用是容納電荷 儲存能量 3 電容器所帶電量與兩極板間電勢差的比值叫電容器的電容 4 電容描述了電容器容納電荷本領的大小 由電容器本身的屬性決定 5 平行板電容器的電容公式為C