任務(wù)一-電容器課件

任務(wù)一電容器

電容器是一種儲(chǔ)存電能的元件，在電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源的退耦、交流信號(hào)的旁路、交直流電路的交流耦合，也經(jīng)常用于隔直、調(diào)諧回路、能量轉(zhuǎn)換、控制電路等方面。

電容是表征電容器特性最重要的物理量，也是電容器的簡(jiǎn)稱。

通過學(xué)習(xí)，我們將……

了解電容器的選用及連接方法。認(rèn)識(shí)常用的電容器，學(xué)會(huì)使用萬(wàn)用表檢測(cè)電容器的性能。理解電容的概念和決定平行板電容器大小的因素。一、電容器基本知識(shí)１、定義：

任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，組成一個(gè)電容器。紙質(zhì)電容器常用電容器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。＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－QU容納電荷的本領(lǐng)3、電容的單位：法拉:F還有：微法（μＦ）、皮法（pＦ）1F=1C/V

如果一個(gè)電容器帶1C電量時(shí)，兩極間電壓是1V，這個(gè)電容器的電容就是1F4、平行板電容器的電容

平行板電容器的電容C跟相對(duì)介電常量成正比，跟極板正對(duì)面積S成正比，跟極板間的距離d成反比。兩板間距離兩板正對(duì)面積介電常數(shù)

二、電容器的選用及連接a、電容器的標(biāo)稱容量電容器的標(biāo)稱容量是指標(biāo)識(shí)在電容器上的容量1．電容器的選用（1）電容器的主要參數(shù)電容量標(biāo)識(shí)方法有三種：直標(biāo)法：在電容器體上直接標(biāo)出容量、單位、允許偏差。如470uF。文字符號(hào)法：用文字符號(hào)與數(shù)字有規(guī)律的組合來(lái)表示容量。如：6P8表示6.8PF，4u7表示4.7uF，1n表示1000PF，104表示100000PF即0.1uF。色標(biāo)法：用色環(huán)或色點(diǎn)表示容量，一般以皮法（PF）為單位，與電阻色環(huán)規(guī)則相同。b、擊穿電壓和額定電壓：

加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一個(gè)限度，超過這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，這個(gè)電壓稱為擊穿電壓。

電容器正常工作時(shí)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(biāo)的電壓是額定電壓a、根據(jù)實(shí)際電路要求選擇合適類型的電容器b、對(duì)電容容量的確定要符合電容器標(biāo)稱值系列規(guī)定c、選擇電容器耐壓時(shí)要留有余量（2）電容器的選用常識(shí)電容器的種類電容器的種類很多，按結(jié)構(gòu)形式來(lái)分有固定電容器（包括無(wú)極性電容器和有極性電容器）、半可變（微調(diào)）電容器和可變電容器。1.主稱（用字母C表示電容器）2.材料（用字母表示）3.分類（一般用數(shù)字表示，個(gè)別類型用字母表示）4.序號(hào)（用數(shù)字表示，以區(qū)別產(chǎn)品外形尺寸性能指標(biāo)）電容器的規(guī)格與標(biāo)志

國(guó)產(chǎn)電容器的型號(hào)一般有四部分組成。

1234電容器的材料與字母的對(duì)應(yīng)關(guān)系字母電容器介質(zhì)材料字母電容器介質(zhì)材料A鉭電解L聚脂等極性有機(jī)薄膜B聚苯乙烯等非極性薄膜N鈮電解C高頻陶瓷O玻璃膜D鋁電解Q漆膜E其他材料電解ST低頻陶瓷G合金電解VX云母紙H紙膜復(fù)合Y云母I玻璃釉Z紙J金屬化紙質(zhì)電容量的誤差表示法直接表示法如10±0.5uF表示誤差是±0.5uF,有的用百分?jǐn)?shù)表示。(2)字母表示法如224K表示0.22uF±10%,不要誤認(rèn)為是224K的電阻。D=±0.5%，F(xiàn)=±1%，G=±2%，J=±5%，K=±10%,M=±20%.標(biāo)稱系列標(biāo)稱值E24系列（誤差±5％）1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1E12系列（誤差±10％1.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.2E6系列（誤差±20％）1.01.52.23.34.76.8電容器標(biāo)稱系列電容器的額定直流工作電壓電容器的額定直流工作電壓指在線路中能夠長(zhǎng)期可靠的工作而不被擊穿所能承受的最大直流電壓（又稱耐壓）。通常所標(biāo)明的電容器的耐壓都是直流電壓，如果用在交流電路中，則應(yīng)注意所加的交流電壓的最大值（峰值）不能超過這個(gè)直流電壓值。鉭、鈦、鈮、鋁電解電容器的直流工作電壓系指在＋85℃條件下長(zhǎng)期工作的電壓。電容器常用的額定電壓用：6.3V、10V、16V、25V、63V、100V、160V、250V、400V、630V、1000V、1600V、2500V等。（1）電容器的串聯(lián)

把幾個(gè)電容器首尾相接連成一個(gè)無(wú)分支的電路，稱為電容器的串聯(lián)，如圖所示。

電容器的串聯(lián)2．電容器的連接a、串聯(lián)時(shí)每個(gè)極板上的電荷量都是q。設(shè)每個(gè)電容器的電容分別為C1、C2、C3，電壓分別為U1、U2、U3，則b、總電壓U等于各個(gè)電容器上的電壓之和，所以

電容器串聯(lián)的特點(diǎn):c、串聯(lián)電容器總電容的倒數(shù)等于各電容器電容的倒數(shù)之和。

設(shè)串聯(lián)總電容(等效電容)為C，則由，可得d、電容器串聯(lián)各自所承受的電壓跟其電容大小成反比。

【例】如圖中，C1=C2=C3=C0=200F，額定工作電壓為50V，電源電壓U=120V，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

每只電容器上所帶的電荷量為每只電容上的電壓為

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?！纠楷F(xiàn)有兩只電容器，其中一只電容器的電容為C1=2F，額定工作電壓為160V，另一只電容器的電容為C2=10F，額定工作電壓為250V，若將這兩個(gè)電容器串聯(lián)起來(lái)，接在300V的直流電源上，如圖所示，問每只電容器上的電壓是多少？這樣使用是否安全？

解：兩只電容器串聯(lián)后的等效電容為各電容的電容量為各電容器上的電壓為由于電容器C1的額定電壓是160V，而實(shí)際加在它上面的電壓是250V，遠(yuǎn)大于它的額定電壓，所以電容器C1可能會(huì)被擊穿；當(dāng)C1被擊穿后，300V的電壓將全部加在C2上，這一電壓也大于它的額定電壓，因而也可能被擊穿。由此可見，這樣使用是不安全的。本題中，每個(gè)電容器允許充入的電荷量分別為

為了使C1上的電荷量不超過3.2104C，外加總電壓應(yīng)不超過

電容值不等的電容器串聯(lián)使用時(shí)，每個(gè)電容上分配的電壓與其電容成反比。

【例】有三個(gè)電容器串聯(lián)，其電容分別為3μF、4μF、6μF，它們的耐壓值都是500V，求電容器組的總電容和耐壓。解：總電容為各電容所允許儲(chǔ)存的電荷量：比較后，得：

故電容器組的總耐壓為（2）電容器的并聯(lián)

如圖所示，把幾個(gè)電容器的一端連在一起，另一端也連在一起的連接方式，叫電容器的并聯(lián)。

電容器的并聯(lián)a、電容器并聯(lián)時(shí)，加在每個(gè)電容器上的電壓都相等。設(shè)電容器的電容分別為C1、C2、C3，所帶的電量分別為q1、q2、q3，則b、電容器組儲(chǔ)存的總電量q等于各個(gè)電容器所帶電量之和，即

設(shè)并聯(lián)電容器的總電容(等效電容)為C，由q=CU得c、即并聯(lián)電容器的總電容等于各個(gè)電容器的電容之和。

電容器并聯(lián)的特點(diǎn)：注意：應(yīng)用電容的并聯(lián)增大電容量時(shí)，不能忽視電容的耐壓。任一電容器的耐壓均不能低于外加的工作電壓，否則該電容器會(huì)被擊穿，所以，并聯(lián)電容器組的耐壓值等于各電容器中耐壓值最小的那個(gè)值。【例】

有四個(gè)電容器并聯(lián)，其中兩個(gè)電容器的電容均為0.2μF，耐壓均為500V，另兩個(gè)電容器的電容均為0.6μF，耐壓均為300V，求總電容和耐壓值。解：

電容器組的耐壓值等于各電容器耐壓值中最小者，即三、電容的充電和放電(1)充電：使電容器帶電的過程叫充電。充電過程中：電荷逐漸向兩極板積累，電路中有短暫的充電電流，兩極板間的Q增大，電場(chǎng)強(qiáng)度E增大，電勢(shì)差U增大，直到電勢(shì)差等于電源電壓。A12++++----兩個(gè)極板上帶上等量異種電荷注意：

①電容器充電的過程中，在兩極間加電壓、兩板帶等量異種電荷不斷增大,直到兩極電壓等于電源電壓為止，該過程中電路中有短暫的充電電流；

②電容器充電后切斷電源電荷不消失，從電源獲得的電能儲(chǔ)存在了電場(chǎng)中——