(完整版)中職【電工基礎(chǔ)】電容器練習(xí)和答案解析

1、第三章電容器3-1電容器與電容量一、填空題1、兩個(gè)相互絕緣又靠的很近的導(dǎo)體組成一個(gè)電容器。這兩個(gè)導(dǎo)體稱為電容器的兩個(gè)極板,中間的絕緣材料稱為電容器的 史里。2、使電容器帶電 的過程稱為充電; 充電后電容器失去電荷 的過程稱為放電。3、電容的單位是 法拉（F），比它小的單位是 微法（/）和皮法（pF）,它們之間的換算關(guān) 系為：1F=10 6 f=10 12 pF。4、電容是電容器的固有屬性，它只與電容器的極板正對(duì)面積、極板間距離 以及極板間電介質(zhì)的特性 有關(guān),而與 外加電壓大小、電容器帶電多少 等外部條件無(wú)關(guān)。二、判斷題1、只有成品電容元件中才具有電容。（X）。2、平行板電容器的電容與外加電壓的

2、大小成正比。（X）3、平行板電容器相對(duì)極板面積增大，其電容也增大。（，）4、有兩個(gè)電容器，且 C1>C2,如果它們兩端的電壓相等，則 C1所帶的電荷較多。（，）5、有兩個(gè)電容器，且 C1>C2 ,若它們所帶的電量相等，則C1兩端的電壓較高。（X）三、問答題1、有人說：“電容器帶電多電容就大，帶電少電容就小，不帶電則沒有電容?！边@種說法對(duì)嗎？為什么?答：這種說法不對(duì)。因?yàn)殡娙萜鞯碾娙菔撬墓逃袑傩?，它只與他的結(jié)構(gòu)有關(guān)，電容器的結(jié)構(gòu)不改變則電容就不會(huì)變。所以以上說法是不正確的。2、在下列情況下，空氣平行板電容器的電容、兩極板間電壓、電容器的帶電荷量各有什么變化？(1)充電后保持與電源相

3、連，將極板面積增大一倍。(2)充電后保持與電源相連，將極板間距增大一倍。(3)充電后與電源斷開，再將極板間距增大一倍。(4)充電后與電源斷開，再將極板面積縮小一倍。(5)充電后與電源斷開，再將兩極板間插入相對(duì)介電常數(shù)r=4的電介質(zhì)。SQ答：由C=； 和C= J可得(1) 空氣平行板電容器的電容 C增大1倍、兩極板間電壓不變、電容器的帶電荷量增大1倍。(2) 空氣平行板電容器的電容 C減小1倍、兩極板間電壓不變、 電容器的帶電荷量 Q 減小1倍(3) 空氣平行板電容器的電容 C減小1倍、兩極板間電壓增大1倍、電容器的帶電荷量Q不變(4) 空氣平行板電容器的電容 C減小1倍、兩極板間電壓增大 1倍

4、、電容器的帶電荷量Q不變 空氣平行板電容器的電容 C增大4倍、兩極板間電壓減小 4倍、電容器的帶電荷量Q不變3-2電容器的選用與連接、填空題1、電容器額定工作電壓是指電容器在電路中能長(zhǎng)期可靠工作而不被擊穿的直流電壓,又稱耐壓。在交流電路中，應(yīng)保證所加交流電壓的最大值不能超過電容器的額定工作電壓。2、電容器串聯(lián)之后，相當(dāng)于增大了兩極極板間的距離，所以總電容小于每個(gè)電容器的電容。3、電容器串聯(lián)后，電容大的電容器分配的電壓小，電容小的電容器分配的電壓 大。當(dāng)兩只電容器C1、C2串聯(lián)在電壓為U的電路中時(shí)，它們所分配的電壓 U1=" U,C1+C2C1U2=UoC1+C24、電容器并聯(lián)后，相當(dāng)

5、于增大了 兩極板的面積，所以總電容 大于每個(gè)電容器的電容。二、計(jì)算題1、如圖3-1所示電路中，C1=15 pF, C2=10曠,AC3=30 F, C4=60 pF,求A、B兩端的等效電容。C1TI-15葉C3TI-30四FC2 =10 1dzC4*60片F(xiàn)圖3-1C3c430 X60解:=20( f)C3c4 串聯(lián)則 C34=C3+C4 30+60C34 與 C2 并聯(lián) C234=C 34+C 2=20+10=30(F)Cl C23415 X30C234 與 Cl 串聯(lián) C1234 = = = 10(Cl+C 234 1 5+ 30CAB=C 1234 =10 f答：A、B兩端的等效電容為1

6、0爐。2、兩只電容器 C1和C2,其中C1=2 f, C2=6 F,將它串聯(lián)到 U=80V 的電壓兩端，每只電容器兩端所承受的電壓是多少？若將它們并聯(lián)接到U=80V的電壓兩端，每只電容器所儲(chǔ)存的電量是多少？C2解：由 串聯(lián)電容器分壓公式 U1= CXU得U1= -X80=60(V)U2= C1 XU = - X80=20(V)2+6C1+C22+6兩個(gè)電容并聯(lián)時(shí)：每個(gè)電容器的端電壓相同，則有 Q=CU得Q1=C1U=2 X10-6X80=1.6 X10-4 (C)Q2=C2U=6 X10-6X80=4.8 X10-4 (C)答：將它串聯(lián)到 U=80V的電壓兩端，每只電容器兩端所承受的電壓是60

7、V、20V。將它們并聯(lián)接到 U=80V 的電壓兩端，每只電容器所儲(chǔ)存的電量是1.6X10-4C、4.8X10-4C。3、有若干個(gè)2 f、3 f的電容，怎樣組成10 F的電容？(要求用兩種方法，且使用電 容數(shù)量最少)C=10 科題 3-2-2-3 （方法 1）C9二2好l_C6IC7-C5qf 3肝二¥ 3/二;2好AC=10 fC8題 3-2-2-3 （方法 2）三、實(shí)驗(yàn)題做實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次需要耐壓 50V、電容是10 F的電容器；第二次需要耐壓 10V、電容是200 F的電容器；第三次需要耐壓20V、電容是50曠的電容器。如果當(dāng)時(shí)手中只有耐壓10V、電容是50 F的電容器若干個(gè)，那么

8、怎樣連接才能滿足實(shí)驗(yàn)需求？試畫出設(shè)計(jì)電路圖。C1C2C3C4C5I- w 仆 * IIII - 11 n50四F50柱F50柱F50柱F50四F等效電容 C=10 g f耐壓 U=50V等效電容 C=200 g f耐壓 U=10VC1250 nFC10+5。"C11W=50 "FC13=50"等效電容 C=50 g f耐壓 U=20V3-3電容器的充電和放電、填空題1、圖3-2所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì)，C是一個(gè)電容量很大的未充電的電容器。當(dāng)S合向1時(shí)，電源向電容器 充電，這時(shí)，看到白熾燈 HL開始較亮，然后逐漸 變暗,從電流表A上可觀察到充電電流在減小

9、，而從電壓表可以觀察到電容器兩端電壓增大。經(jīng)過一段時(shí)間后，HL丕也，電流表讀數(shù)為 0,電壓表讀數(shù)為巨。圖3-20.01s內(nèi)，電容器上的電壓從2V2 .在電容器充電電路中，已知電容C=l曠，在時(shí)間間隔升高到12 V,在這段時(shí)間內(nèi)電容器的充電電流為 0.001A ;如果在時(shí)間間隔0.1 s內(nèi)，電容器上電壓升高10 V ,則充電電流為0.0001A 。3 .將50 F的電容器充電到100V ,這時(shí)電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能是0.25J ;若將該電容器若將該電容器繼續(xù)充電到 200V ,電容器內(nèi)又增加了 0.75J電場(chǎng)能。4 .電容器是儲(chǔ)能元件,它所儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量與電容和電壓的平方成正比,電容器兩端的 電壓不

10、能突變。5 .R和C的乘積稱為RC電路的時(shí)間常數(shù)，用 w表示，單位是So二、問答題1 .當(dāng)用萬(wàn)用表RMk擋位檢測(cè)較大容量的電容器時(shí)，出現(xiàn)下列現(xiàn)象，試判斷故障原因。(1)測(cè)量時(shí)表針根本不動(dòng)。故障原因：電容器內(nèi)部斷路或容量很小，充電電流很小，不足以使指針偏轉(zhuǎn)。(2)測(cè)量時(shí)表針始終指在 0的位置，不回?cái)[。故障原因：電容器內(nèi)部短路。(3)表針有回?cái)[，但最終回?cái)[不到起始位置，即“8”位置。故障原因：電容器漏電量很大。此時(shí)讀數(shù)為漏電電阻值。2 .時(shí)間常數(shù)和哪些因素有關(guān)？時(shí)間常數(shù)的物理意義是什么？答：時(shí)間常數(shù)與 R和C的大小有關(guān)。時(shí)間常數(shù)的物理意義是：電容器的充、放電的快慢由時(shí)間常數(shù)。決定。越大，過渡過程越長(zhǎng)；。越小，過渡過程越短。一般認(rèn)為，t= (35)。時(shí)，過渡過程基本結(jié)束，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。三、計(jì)算題1 . 一個(gè)電容為100式電容器，接到電壓為 100 V的電源上，充電結(jié)束后，電容器極板上所帶電量是多少？電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)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電量時(shí)，電容器兩極板間的電答：電容器極板上所帶電量是0.01C ,電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能是0.5J。2. 一個(gè)電容為10 F的電