電容器的連接

1、電電 容容 器器 的的 連連 接接 【課前復(fù)習(xí)】【課前復(fù)習(xí)】1.1.電容器電容的概念。電容器電容的概念。2.2.平行板電容器的電容與那些因素有關(guān)？平行板電容器的電容與那些因素有關(guān)？3.3.標(biāo)稱容量和標(biāo)稱容量和額定工作電壓的概念。額定工作電壓的概念。圖中電容器容體上分別顯示的是電容器的圖中電容器容體上分別顯示的是電容器的那幾個參數(shù)，它們各有什么意義？那幾個參數(shù)，它們各有什么意義？標(biāo)稱容量標(biāo)稱容量2200uF額定工作電壓額定工作電壓25V【觀察與思考】【觀察與思考】 小李在維修電路時，碰到了以下情況：有一實際電路需小李在維修電路時，碰到了以下情況：有一實際電路需要用到一個要用到一個16uF16uF

2、、800V800V電容器，而手邊只有若干電容器，而手邊只有若干16uF16uF，450V450V的電容器，該怎么辦？的電容器，該怎么辦？你能幫小你能幫小李解決這李解決這些問題嗎？些問題嗎？【案例】【案例】 將幾個電容器首尾相連組成一個電路的連接將幾個電容器首尾相連組成一個電路的連接方式稱為電容器的串聯(lián)。方式稱為電容器的串聯(lián)。一、一、 電容器的串聯(lián)電容器的串聯(lián)圖圖 1 1電容器串聯(lián)電路的特點電容器串聯(lián)電路的特點 電荷量特點電荷量特點 每個電容器帶的電荷量相等。每個電容器帶的電荷量相等。 電壓特點電壓特點 總電壓等于各個電容器上的電壓之和?？傠妷旱扔诟鱾€電容器上的電壓之和。 電容特點電容特點 總電

3、容的倒數(shù)等于各個電容器的電容的倒數(shù)之和?？傠娙莸牡箶?shù)等于各個電容器的電容的倒數(shù)之和。1231111CCCC123UUUUq1=q2=q3=q將圖將圖1 1的電容器串聯(lián)電路等效為圖的電容器串聯(lián)電路等效為圖2 2所示的電路，所示的電路，等效電容等效電容C C 兩極板電量也為兩極板電量也為q q。 圖圖 2 2等效電容：等效電容： 電容器串聯(lián)與電阻器串聯(lián)電路特點比較電容器串聯(lián)與電阻器串聯(lián)電路特點比較3211111CCCC 電容器串聯(lián)電路電容器串聯(lián)電路電阻器串聯(lián)電路電阻器串聯(lián)電路q1 = q2 = q3 = qI1=I2=I3=IU=U1+U2+U2U=U1+U2+U2【例【例1 1】 有兩個電容器，

4、有兩個電容器，C C1 1容量為容量為2F2F，額定工作電壓為，額定工作電壓為160160；C C2 2容量為容量為10F10F，額定工作電壓為，額定工作電壓為250250。若將它們串聯(lián)。若將它們串聯(lián)后接在后接在300300的直流電源上使用，求等效電容量和每只的直流電源上使用，求等效電容量和每只電容器上分配的電壓，這樣使用是否安全？電容器上分配的電壓，這樣使用是否安全？解：等效電容量為解：等效電容量為 FCCCCC67. 11021022121由于由于 CCUQQQ46211053001067. 1故故 VCQU25010210564111VCQU50101010564222 由于電容器由于電

5、容器C C1 1所承受的電壓是所承受的電壓是250250，超過，超過了它的耐壓，所以了它的耐壓，所以C C1 1將為被擊穿，導(dǎo)致將為被擊穿，導(dǎo)致C C2 2承受著承受著全部電源電壓全部電源電壓300300，而，而300300遠大于遠大于C C2 2的耐壓的耐壓250250，C C2 2也會被擊穿。所以，這樣使用是不安也會被擊穿。所以，這樣使用是不安全的。全的?！旧硤鼍毐俊旧硤鼍毐?如下圖中，如下圖中，C C1 1 = = C C2 2 = = C C3 3 = = C C0 0 = 200 = 200 F F，額定工作，額定工作電壓為電壓為 50 V50 V，電源電壓，電源電壓 U U =

6、 120 V = 120 V，求這組串聯(lián)電，求這組串聯(lián)電容器的等效電容是多大？每只電容器兩端的電壓是容器的等效電容是多大？每只電容器兩端的電壓是多大？在此電壓下工作是否安全？多大？在此電壓下工作是否安全？ 解：三只電容串聯(lián)后的等效電容為解：三只電容串聯(lián)后的等效電容為 F67.66F320030CCC108C1201067.6636321CUqqqq每只電容器上所帶的電荷量為每只電容器上所帶的電荷量為每只電容上的電壓為每只電容上的電壓為V40V1020010863321CqUUU電容器上的電壓小于它的額定電壓，因此電容在這種情況電容器上的電壓小于它的額定電壓，因此電容在這種情況下工作是安全的。下

7、工作是安全的。 二、二、 電容器的并聯(lián)電容器的并聯(lián) 將幾個電容器的一個極板連在一起，另一個將幾個電容器的一個極板連在一起，另一個極板也連在一起的連接方式稱為電容器的并聯(lián)。極板也連在一起的連接方式稱為電容器的并聯(lián)。 電容器的并聯(lián)電路的特點電容器的并聯(lián)電路的特點 電壓特點電壓特點 電荷量特點電荷量特點 電容特點電容特點 每個電容器兩端的電壓相等，并等于外加電壓。每個電容器兩端的電壓相等，并等于外加電壓。 總電荷量等于各個電容器的帶電荷量之和?？傠姾闪康扔诟鱾€電容器的帶電荷量之和。 總電容等于各個電容器的電容之和?？傠娙莸扔诟鱾€電容器的電容之和。 123UUUU123qqqq123CCCC321CC

8、CC 電容器串聯(lián)電阻器串聯(lián)q =q1 + q2 + q3 I =I1+I2+I3U=U1=U2=U3U=U1=U2=U3 電容器并聯(lián)與電阻器并聯(lián)電路特點比較電容器并聯(lián)與電阻器并聯(lián)電路特點比較【例【例2 2】 電容器電容器C C1 1=10F,=10F,充電后電壓為充電后電壓為3030，電容器，電容器C C2 2=20F=20F，充電后電壓為充電后電壓為15V15V，把它們并聯(lián)在一起，其電壓是多少？，把它們并聯(lián)在一起，其電壓是多少？CUCQ46111103301010解：電容器解：電容器C C1 1、C C2 2并聯(lián)前的帶電量分別為并聯(lián)前的帶電量分別為CUCQ46222103151020它們所帶

9、的總電量為它們所帶的總電量為CQQQ44421106103103并聯(lián)后的總電容量為并聯(lián)后的總電容量為FCCC66621103010201010并聯(lián)后的共同電壓為并聯(lián)后的共同電壓為VCQU20103010664【沙場練兵】【沙場練兵】 標(biāo)有標(biāo)有“10uF,500V”10uF,500V”和和“50uF,200V”50uF,200V”的電容器并聯(lián)，的電容器并聯(lián)，等效電等效電 容是多少容是多少? ?并聯(lián)后的電路電壓最高是多少并聯(lián)后的電路電壓最高是多少? ?當(dāng)電路的電壓為所加的最高電壓時，每個電容器所帶當(dāng)電路的電壓為所加的最高電壓時，每個電容器所帶的電量是多少？的電量是多少？ 解：并聯(lián)后的總電容為解：并

10、聯(lián)后的總電容為 因為電容器因為電容器“50uF,200V”50uF,200V”的額定電壓低，所以并的額定電壓低，所以并 聯(lián)后的電路電壓最高是聯(lián)后的電路電壓最高是 200V200V。 電路電壓是電路電壓是200V200V時，每只電容器的電量各為：時，每只電容器的電量各為： F106521CCCC102C20010103611UCQC101C20010502622UCQ三、電容器的混聯(lián)三、電容器的混聯(lián) 既有串聯(lián)又有并聯(lián)的電容器組合，稱為電容器的既有串聯(lián)又有并聯(lián)的電容器組合，稱為電容器的混聯(lián)?；炻?lián)。 【例【例3 3】 如圖如圖3 3所示，所示，C C1 1為為100F100F、耐壓、耐壓5050，C

11、 C2 2為為50F50F、耐、耐壓壓100100，3 3為為50F50F、耐壓、耐壓5050。求總電容量。求總電容量C C及最及最大安全工作電壓大安全工作電壓U U。 解：由圖可看出，三個電容器解：由圖可看出，三個電容器 的連接關(guān)系是的連接關(guān)系是C C2 2和和C C3 3并聯(lián)并聯(lián) 后再與后再與C C1 1串聯(lián)。串聯(lián)。 (1)(1)總電容量為總電容量為FCCCCCCC50)5050(100)5050(100)()(321321(2)(2)最大安全工作電壓最大安全工作電壓 因為因為C C和和C C并聯(lián)后可看作一個電容器，其并聯(lián)后可看作一個電容器，其等效電容量為等效電容量為100F 100F 、

12、耐壓、耐壓5050，而，而C C1 1也是也是100F100F、耐壓、耐壓5050，這樣相當(dāng)于兩個，這樣相當(dāng)于兩個100F100F、耐、耐壓壓50V50V的電容器串聯(lián)。所以說，該混聯(lián)電路承受的的電容器串聯(lián)。所以說，該混聯(lián)電路承受的最大安全工作電壓為最大安全工作電壓為100V100V。【案例分析】【案例分析】 A: 2A: 2只只16uF16uF電容器串聯(lián)后接入電路。電容器串聯(lián)后接入電路。 B B：2 2只只16uF16uF電容器并聯(lián)后接入電路。電容器并聯(lián)后接入電路。 C: 4C: 4只只16uF16uF電容器先兩兩并聯(lián)，再串聯(lián)接入電路電容器先兩兩并聯(lián)，再串聯(lián)接入電路 D D：4 4只只16uF

13、16uF電容器先兩兩串聯(lián)，再并聯(lián)接入電路電容器先兩兩串聯(lián)，再并聯(lián)接入電路小李在維修電路時，碰到了以下情況：有一實際電路小李在維修電路時，碰到了以下情況：有一實際電路需要用到一個需要用到一個16uF16uF、800V800V電容器，而手邊只有若干電容器，而手邊只有若干16uF16uF，450V450V的電容器，該怎么辦？的電容器，該怎么辦？【思考】【思考】 電路如圖所示，電路如圖所示，C C1 1=20pF,C=20pF,C2 2=30pF,C=30pF,C3 3=80pF,C=80pF,C4 4=20pF=20pF， (1)(1)當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S S斷開時，斷開時，A,BA,B兩點間的等效電容是多