電工基礎《電容器》

1、電震實驗電震實驗 17481748年的一個晴朗的日年的一個晴朗的日子，在巴黎圣母院廣場前有子，在巴黎圣母院廣場前有一場大型一場大型“魔術(shù)魔術(shù)” ” 表演，表演，觀眾是法國國王路易十五的觀眾是法國國王路易十五的王室成員和王公大臣們。王室成員和王公大臣們。表演者是表演者是“魔術(shù)師魔術(shù)師”諾萊特諾萊特和和700700個修道士。個修道士。這個魔術(shù)是怎樣的呢？這個魔術(shù)是怎樣的呢？一、識別電容器一、識別電容器電容器電容器: :“萊頓瓶萊頓瓶”是最早出現(xiàn)的電容器是最早出現(xiàn)的電容器. . 電容器是用來儲存電荷的裝置。電容器是用來儲存電荷的裝置。觀察紙介電容器的構(gòu)造觀察紙介電容器的構(gòu)造該元件有兩片錫箔（導體），

2、中間是一層薄紙。該元件有兩片錫箔（導體），中間是一層薄紙。平行板電容器平行板電容器絕緣物質(zhì)絕緣物質(zhì)導體導體導體導體一、識別電容器一、識別電容器電容器電容器: :“萊頓瓶萊頓瓶”是最早出現(xiàn)的電容器是最早出現(xiàn)的電容器. . 電容器是用來電容器是用來儲存電荷儲存電荷的裝置。的裝置。1 1、定義：、定義：任何兩個相互靠近、任何兩個相互靠近、彼此絕緣彼此絕緣的的導體導體都可以組成電容器。都可以組成電容器。 這兩個導體這兩個導體稱為稱為電容器電容器的的電極電極。 兩個導體中間夾的絕緣物質(zhì)稱為兩個導體中間夾的絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)電介質(zhì). .2 2、電路元件符號：、電路元件符號：固定電容器固定電容器可變電容器可

3、變電容器1. 1.相鄰兩個同學能否構(gòu)成電容器？相鄰兩個同學能否構(gòu)成電容器？思考題思考題二、電容器的充放電二、電容器的充放電觀察實驗觀察實驗1 1、充電過程、充電過程L LC CK K現(xiàn)象：燈閃了一下就熄滅現(xiàn)象：燈閃了一下就熄滅2 2、放電過程、放電過程現(xiàn)象：燈亮了，然后逐漸熄滅現(xiàn)象：燈亮了，然后逐漸熄滅C CL LK K充電過程里，電容器充電過程里，電容器相當于相當于用電器用電器放電過程里，電容器放電過程里，電容器相當于相當于電源電源電容器的充放電過程電容器的充放電過程二、電容器的充放電二、電容器的充放電1 1、電容器的充電：、電容器的充電：使電容器的兩個極板帶上使電容器的兩個極板帶上等量異種

4、電荷等量異種電荷的過程。的過程。與電源正極相連的極板帶正電與電源正極相連的極板帶正電每個每個極板帶電量的絕對值叫做電容器的極板帶電量的絕對值叫做電容器的帶電量帶電量 Q Q特點：特點：（1 1）電流由）電流由大大到到小小, ,電流方向從電流方向從電源正極電源正極流向負極。流向負極。（2 2）電容器所帶電荷量）電容器所帶電荷量 Q Q 增加增加（3 3）電容器兩板間電壓）電容器兩板間電壓 U UC C 升高升高（4 4）電容器中電場強度）電容器中電場強度 E E 增加增加（5 5）電源能量轉(zhuǎn)到電容器作為）電源能量轉(zhuǎn)到電容器作為電場能儲存電場能儲存起來起來（6 6）充電結(jié)束，）充電結(jié)束，電壓電壓

5、U UC C = = 充電電壓充電電壓L LC CK K二、電容器的充放電二、電容器的充放電2 2、電容器的放電：、電容器的放電： 使電容器兩極板上的電荷使電容器兩極板上的電荷 中和中和的過程的過程. . 特點：特點：（1 1）電流由）電流由大大到到小小, ,電流方向從電流方向從電容器正極板電容器正極板流向流向負極板。負極板。（2 2）電容器所帶電荷量）電容器所帶電荷量 Q Q 減小減?。? 3）電容器兩板間電壓）電容器兩板間電壓 U UC C 降低降低（4 4）電容器中電場強度）電容器中電場強度 E E 減弱減弱（5 5）電容器的）電容器的電場能轉(zhuǎn)化電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能為其他形式的能（6

6、 6）放電結(jié)束，電路中）放電結(jié)束，電路中無電流，無電流，E =0 E =0 ，U UC C = 0= 0C CL LK K 思考：電容器儲存電荷的本領(lǐng)如何表征呢？思考：電容器儲存電荷的本領(lǐng)如何表征呢？三、電容器的電容三、電容器的電容電容器帶電的特點：電容器帶電的特點： 其中一個極板帶電量的其中一個極板帶電量的絕對值絕對值叫電容器的帶電量叫電容器的帶電量Q Q充電后的電容器兩極間的電壓，充電后的電容器兩極間的電壓，叫電容器的電壓叫電容器的電壓U U（電勢差）（電勢差）。 實驗表明：電容器的帶電量實驗表明：電容器的帶電量 Q Q 越多，電壓越多，電壓 U U 越高。越高。電容器兩極板間的電勢差電容

7、器兩極板間的電勢差 U U 隨它所帶電荷量的增隨它所帶電荷量的增加而增大。加而增大。 三、電容器的電容三、電容器的電容1 1、電容器所帶電量、電容器所帶電量Q Q與電容器兩極板間的電勢差與電容器兩極板間的電勢差U U的的比值比值，叫電容器的，叫電容器的電容電容。符號。符號C C。2 2、電容的、電容的定義式定義式: : Q Q 指指每一個每一個極板帶電量絕對值極板帶電量絕對值, , U U 表示電容器兩板的電勢差表示電容器兩板的電勢差( (即電壓即電壓).). 3 3、電容、電容C C的的物理意義物理意義: : UQC V/h=SV/h=S越大，水桶容納水越大，水桶容納水的本領(lǐng)越強的本領(lǐng)越強

8、S S 與與 V V 、 h h 無關(guān)無關(guān)Q/U=CQ/U=C越大，電容器容納越大，電容器容納電荷的本領(lǐng)越強電荷的本領(lǐng)越強 C C 與與 Q Q 、 U U 無關(guān)無關(guān)三、電容器的電容三、電容器的電容1 1、電容器所帶電量、電容器所帶電量Q Q與電容器兩極板間的電勢差與電容器兩極板間的電勢差U U的的比值比值，叫電容器的，叫電容器的電容電容。符號。符號C C。2 2、電容的、電容的定義式定義式: : Q Q 指指每一個每一個極板帶電量絕對值極板帶電量絕對值, , U U 表示電容器兩板的電勢差表示電容器兩板的電勢差( (即電壓即電壓).). 3 3、電容、電容C C的的物理意義物理意義: : 反

9、映電容器反映電容器容納電荷本領(lǐng)容納電荷本領(lǐng)。電容器的電容電容器的電容C C與與Q Q、U U無關(guān)，由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定無關(guān)，由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定。UQC 4 4、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差增加、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差增加 1V1V時，所需要的電荷量。時，所需要的電荷量。 5 5、單位：國際單位制：、單位：國際單位制：法拉法拉法（法（F F） 1 F = 1 C/V1 F = 1 C/V 常用單位：微法（常用單位：微法（F);F);皮法（皮法（pF) pF) 1F=101F=106 6F=10F=101212pFpFUQUQC三、電容器的電容三、電容器的電容四、練習四、練

10、習例：某一電容器，當所帶電量為例：某一電容器，當所帶電量為4 41010-6-6C C，兩，兩極板間的電勢差為極板間的電勢差為20v20v，求：，求：1 1）電容器的電容）電容器的電容. .2 2）當所帶電量減半時，電容器的電容為多少）當所帶電量減半時，電容器的電容為多少? ?電壓為多少？電壓為多少？3 3）如果電容器不帶電，電容為多少？）如果電容器不帶電，電容為多少？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、應用四、應用1 1、電容器是一種常用的電子元件，對電、電容器是一種常用的電子元

11、件，對電容器認識正確的是：【容器認識正確的是：【 】A A、任何兩個靠得很近的導體都構(gòu)成了電、任何兩個靠得很近的導體都構(gòu)成了電容器容器B B、電容器是儲存電荷和電能的儀器，只、電容器是儲存電荷和電能的儀器，只有帶電的容器才能稱為電容器有帶電的容器才能稱為電容器C C、電容器的帶電量為、電容器的帶電量為2C2C，說明每個極板，說明每個極板的帶電荷量為的帶電荷量為1C1CD D、電容器的帶電量為、電容器的帶電量為2C2C，說明每個極板，說明每個極板的帶電荷量的絕對值為的帶電荷量的絕對值為2C2CD D四、應用四、應用2 2、根據(jù)電容的定義式、根據(jù)電容的定義式C=Q/UC=Q/U知：【知：【 】A

12、A、電容器的電容越大，則電容器所帶的電荷、電容器的電容越大，則電容器所帶的電荷量越多量越多B B、電容器兩極間電壓越大，電容越小、電容器兩極間電壓越大，電容越小C C、電容器的電容與電荷量成正比，與電勢差、電容器的電容與電荷量成正比，與電勢差成反比成反比D D、電容器的電容不隨電荷量及兩極板間電勢、電容器的電容不隨電荷量及兩極板間電勢差的變化而變化差的變化而變化D D四、應用四、應用3 3、下列關(guān)于電容的說法正確的是：【、下列關(guān)于電容的說法正確的是：【 】A A、電容器簡稱電容、電容器簡稱電容B B、電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物、電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量理量C C、電容

13、器的電容由電容器本身的因素決定，、電容器的電容由電容器本身的因素決定，與電容器是否帶電無關(guān)與電容器是否帶電無關(guān)D D、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為1V1V時電容器需要帶的電荷量時電容器需要帶的電荷量B C DB C D四、應用四、應用4 4、電容器、電容器A A的電容比電容器的電容比電容器B B的電容大，這的電容大，這表明：【表明：【 】A A、A A所帶的電荷量比所帶的電荷量比B B多多B B、A A比比B B能容納更多的電荷量能容納更多的電荷量C C、A A的體積比的體積比B B的大的大D D、兩電容器的電壓都改變、兩電容器的電壓都改變1V1V

14、時，時，A A的電荷的電荷量的改變量比量的改變量比B B大大B DB D四、應用四、應用5 5、對于一給定的電容器，在如下圖所示中，、對于一給定的電容器，在如下圖所示中，描述電容描述電容C C、帶電荷量、帶電荷量Q Q、電壓、電壓U U之間的相互之間的相互關(guān)系的圖線中正確的是：【關(guān)系的圖線中正確的是：【 】B B四、應用四、應用6 6、關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是：、關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是：【 】A A、電容器的電容表示其儲存電荷的能力、電容器的電容表示其儲存電荷的能力B B、用電源對平板電容器充電后，兩極板一定、用電源對平板電容器充電后，兩極板一定帶有等量異種電荷帶有等量異

15、種電荷C C、對某一個電容器來說，兩板間的電勢差隨、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所帶電量的增加而增加D D、如果一個電容器兩極板間沒有電壓，兩極、如果一個電容器兩極板間沒有電壓，兩極板上就沒有電荷，電容為零板上就沒有電荷，電容為零A B CA B C四、應用四、應用7 7、有關(guān)電容的單位及換算正確的是：【、有關(guān)電容的單位及換算正確的是：【 】A A、電容的單位是庫倫、電容的單位是庫倫 B B、電容器的國際單位是法拉、電容器的國際單位是法拉C C、1F=101F=10-6-6F F D D、法拉是個很小的單位、法拉是個很小的單位B B四、應用四、應用8 8、關(guān)于電容器

16、的充電放電過程的實驗，如圖示，下、關(guān)于電容器的充電放電過程的實驗，如圖示，下列說法正確的是：【列說法正確的是：【 】A A、雙擲開關(guān)接、雙擲開關(guān)接a a時，電容器處于充電過程，經(jīng)過燈時，電容器處于充電過程，經(jīng)過燈泡的電流方向是從下到上泡的電流方向是從下到上B B、雙擲開關(guān)接、雙擲開關(guān)接a a時，電容器處于放電過程，經(jīng)過燈時，電容器處于放電過程，經(jīng)過燈泡的電流方向是從上到下泡的電流方向是從上到下C C、雙擲開關(guān)接、雙擲開關(guān)接b b時，電容器處于充電過程，經(jīng)過燈時，電容器處于充電過程，經(jīng)過燈泡的電流方向是從上到下泡的電流方向是從上到下D D、雙擲開關(guān)接、雙擲開關(guān)接b b時，電容器處于放電過程，經(jīng)過

17、燈時，電容器處于放電過程，經(jīng)過燈泡的電流方向是從下到上泡的電流方向是從下到上D D四、應用四、應用9 9、如圖所示，平行班板電容器的電容為、如圖所示，平行班板電容器的電容為C C。極板帶電量為極板帶電量為Q Q，極板間距離為，極板間距離為d d。今在兩。今在兩極板間正中央放一帶電荷量為極板間正中央放一帶電荷量為q q的點電荷，的點電荷，則它所受到的電場力大小為：【則它所受到的電場力大小為：【 】C C22dQqkA A、D D、C C、B B、24dQqkCdQqCdQq2d+Q-Qq四、應用四、應用1010、如圖所示、如圖所示, ,將平行板電容器兩極板分別接將平行板電容器兩極板分別接在電壓是在電壓是6V6V的電池組正負極的電池組正負極, ,跟電池組負極相跟電池組負極相連的極板帶電量為連的極板帶電量為-9.0-9.01010-8-8C C ，則電容器的，則電容器的帶電量為帶電量為 C,C,電容器的電容為電容器的電容為 PFPF.