《電容器的電容》PPT課件.ppt

1.8 電容器的電容,、定義：,任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，組成一個電容器。,一、電容器,平行板電容器,電介質(zhì),電容器的極板,電容器的極板,2、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。,一、電容器,正極板,負(fù)極板,兩板分別帶等量異種電荷，每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,3、電容器的放電：,用導(dǎo)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。,一、電容器,在放電過程中導(dǎo)線上有短暫的電流產(chǎn)生,電容器兩極正負(fù)電荷通過導(dǎo)線中和。,1、電容器帶電的特點(diǎn)：,充電后的電容器兩極間的電壓，叫電容器的電壓。,二、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,2、電容器帶電與水桶盛水類比：,二、電容器的電容,h=1cm,V=1dm3,h=2cm,V=2dm3,V與h成正比 V/h是定值,水桶截面積,二、電容器的電容,h=1cm,V=1dm3,h=1cm,V=4dm3,水桶V/h=S越大，容納水的本領(lǐng)越強(qiáng),2、電容器帶電與水桶盛水類比：,S與V 、 h無關(guān),3、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(lǐng)， 與水桶截面積S類比,4、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,1、關(guān)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(guān)，由電容器本身決定。 與水桶截面積S類似。,例與練,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(fù)極，跟電池組負(fù)極相連的極板帶電量為-9.010-8C ，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(fù)極，電容器的電容為 PF。,9.010-8,1.5104,1.5104,電容與電壓U無關(guān),例與練,3、對于一給定的電容器，在如下圖所示中，描述電容C、帶電荷量Q、電壓U之間的相互關(guān)系的圖線中正確的是 （ ）,例與練,4、用兩節(jié)相同的電池分別給兩個原來不帶電的電容器充電，已知 C1Q2 C Q1=Q2 D無法確定,例與練,5、電容器的電容C= 2.010-8F ，如果電容器兩極板電壓增加了10V，則電容器的帶電量變化了多少？,電容的另一種定義式,例與練,三平行板電容器的電容,平行板電容器的電容跟哪些因素有關(guān)系？,實驗結(jié)論,實驗公式,Q、S保持不變時，d越大，C越小,三平行板電容器的電容,Q、 d 保持不變時， S越大，C越大,Q、d、S保持不變時， 插入介質(zhì)，C越大,C和d成反比,C與S成正比,C與成正比,平行板電容器電容的決定式(函數(shù)式).,4、平行板電容器的電容公式：,三、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(qiáng)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,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(qiáng)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(guān)，即E不變。,例與練,7、 用電壓為U的直流電源給電容為C平行板電容器充電，充完電后電容器兩板間的場強(qiáng)大小為E。 （1）充完電后，若仍閉合電鍵K，將電容器兩極板正對面積變?yōu)樵瓉淼囊话?，則電容器的電容變?yōu)?，流過導(dǎo)線中的電流方向為從 極板流向 極板。,C/2,正,負(fù),例與練,7、 用電壓為U的直流電源給電容為C平行板電容器充電，充完電后電容器兩板間的場強(qiáng)大小為E。 （2）充完電后，若斷開電鍵K，將電容器的兩個極板距離變?yōu)樵瓉淼囊话?，則電容器的電容變?yōu)?，電容器兩極板間的電壓變?yōu)?，電容器兩極板間的電場強(qiáng)度為 。,2C,U/2,E,例與練,7、 用電壓為U的直流電源給電容為C平行板電容器充電，充完電后電容器兩板間的場強(qiáng)大小為E。 （3）充完電后，若仍閉合電鍵K，將一塊厚度為兩板距離一半的平行于極板的矩形金屬塊放入兩極板中間，電容器的電容變?yōu)?，流過導(dǎo)線中的電流方向為從 極板流向 極板。,2C,負(fù),正,例與練,8、平行板電容器兩板距離為4cm，帶電量為810-8C，板間場強(qiáng)為4104N/C，則其電容為 ，若保持其它條件不變，而使兩板正對面積減為原來的1/2，則其電容為 ，若將兩板距離增加為8cm，則兩板間場強(qiáng)為 ，電容為 。,510-11 F,2.510-11 F,4104 N/C,2.510-11 F,例與練,9、平行金屬板A、B間距離為6cm，電勢差UAB=300V保持不變，將一塊3cm厚的矩形導(dǎo)體平行放入A、B板之間，它左側(cè)面P與A平行正對且離A板1cm，以B板電勢為零，則A、B兩板正中央一點(diǎn)C的電勢由此而發(fā)生怎樣的變化？（ ） A、變?yōu)榱?B、仍為150V C、升高50V D、降低50V,A,B,P,C,例與練,10、如圖所示，平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將兩極板間稍錯開一些，其它條件不變。則（ ） A油滴將向上加速，電流計中電流由b流向a B油滴將向下加速，電流計中電流由a流向b C油滴將靜止不動，電流計中電流由b流向a D極板帶電量減少，兩板間電勢差和場強(qiáng)不變,例與練,11、水平放置的平行板電容器，兩板相距5mm，電容為2F，當(dāng)將其充電到兩板電壓為100V時，一個質(zhì)量為10-10g的帶電塵埃正好在板間靜止。則塵埃的電荷量為 C。,mg,F,例與練,1、固定電容器：,四、常用電容器,（1）聚苯乙烯電容器：,以聚苯乙烯薄膜為電介質(zhì)，用兩層鋁箔為極板。,符號：,1、固定電容器：,四、常用電容器,（2）電解電容器：,用鋁箔做一個極板，以鋁箔上很薄的一層氧化膜為電介質(zhì)，用浸過電解液的紙做另一個極板。,符號：,電容較大,2、可變電容器：,四、常用電容器,兩極由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫做定片，可以轉(zhuǎn)動的一組鋁片叫做動片;空氣為電介質(zhì)。,轉(zhuǎn)動動片，使兩組鋁片的正對面積發(fā)生變化，電容相應(yīng)變化。,符號：,3、擊穿電壓和額定電壓：,四、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(zhì)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(biāo)的電壓是額定電壓,電容器的應(yīng)用,1.測角度的電容傳感器,2.測夜面高度的電容傳感器,4.測壓力的電容傳感器,3.測位移X的電容傳感器,12、某電解電容器上標(biāo)有“25v470F”的字樣，對此，下述說法中正確的是（ ） A.當(dāng)電容器兩極間電壓是25v時，電容器的電容才是470F B.電容器兩極間電壓必須是25v時，電容器才能正常工作 C.電容器兩極間電壓必須在直流25v以下時，電容器才能正常工作 D.這種電容器使用時，必須考慮電容器的兩根引線的極性,額定電壓25V是電容器正常工作時兩極板上的最大電壓,電容器的電壓多數(shù)情況下是交流電壓,例與練,13、把可變電容器的動片旋進(jìn)去一些，電容器的電容_；如果把兩板間的電介質(zhì)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,小結(jié)：電容器的電容,1.引入目的:為了描述電容器本身容納電荷本領(lǐng)大小的特性.,2.量度方式:,任意電容器電容的