電工基礎(chǔ)《電容器》

1、電震實(shí)驗(yàn)電震實(shí)驗(yàn) 17481748年的一個(gè)晴朗的日年的一個(gè)晴朗的日子，在巴黎圣母院廣場(chǎng)前有子，在巴黎圣母院廣場(chǎng)前有一場(chǎng)大型一場(chǎng)大型“魔術(shù)魔術(shù)” ” 表演，表演，觀眾是法國(guó)國(guó)王路易十五的觀眾是法國(guó)國(guó)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(gè)修道士。個(gè)修道士。這個(gè)魔術(shù)是怎樣的呢？這個(gè)魔術(shù)是怎樣的呢？一、識(shí)別電容器一、識(shí)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(lái)儲(chǔ)存電荷的裝置。電容器是用來(lái)儲(chǔ)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(dǎo)體），

2、中間是一層薄紙。該元件有兩片錫箔（導(dǎo)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(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體一、識(shí)別電容器一、識(shí)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(lái)電容器是用來(lái)儲(chǔ)存電荷儲(chǔ)存電荷的裝置。的裝置。1 1、定義：、定義：任何兩個(gè)相互靠近、任何兩個(gè)相互靠近、彼此絕緣彼此絕緣的的導(dǎo)體導(dǎo)體都可以組成電容器。都可以組成電容器。 這兩個(gè)導(dǎo)體這兩個(gè)導(dǎo)體稱為稱為電容器電容器的的電極電極。 兩個(gè)導(dǎo)體中間夾的絕緣物質(zhì)稱為兩個(gè)導(dǎo)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(hào)：、電路元件符號(hào)：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(gè)同學(xué)能否構(gòu)成電容器？相鄰兩個(gè)同學(xué)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(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)1 1、充電過(guò)程、充電過(guò)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(guò)程、放電過(guò)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(guò)程里，電容器充電過(guò)程里，電容器相當(dāng)于相當(dāng)于用電器用電器放電過(guò)程里，電容器放電過(guò)程里，電容器相當(dāng)于相當(dāng)于電源電源電容器的充放電過(guò)程電容器的充放電過(guò)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(gè)極板帶上使電容器的兩個(gè)極板帶上等量異種

4、電荷等量異種電荷的過(guò)程。的過(guò)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(gè)每個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫做電容器的極板帶電量的絕對(duì)值叫做電容器的帶電量帶電量 Q Q特點(diǎn)：特點(diǎn)：（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(fù)極。流向負(fù)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(chǎng)強(qiáng)度）電容器中電場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)能儲(chǔ)存電場(chǎng)能儲(chǔ)存起來(lái)起來(lái)（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(guò)程的過(guò)程. . 特點(diǎn)：特點(diǎn)：（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(fù)極板。負(fù)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(chǎng)強(qiáng)度）電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度 E E 減弱減弱（5 5）電容器的）電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化電場(chǎng)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(wú)電流，無(wú)電流，E =0 E =0 ，U UC C = 0= 0C CL LK K 思考：電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)如何表征呢？思考：電容器儲(chǔ)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(diǎn)：電容器帶電的特點(diǎn)： 其中一個(gè)極板帶電量的其中一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值絕對(duì)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(shì)差）（電勢(shì)差）。 實(shí)驗(yàn)表明：電容器的帶電量實(shí)驗(yàn)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(shì)差電容

7、器兩極板間的電勢(shì)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(shì)差與電容器兩極板間的電勢(shì)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(hào)。符號(hào)C C。2 2、電容的、電容的定義式定義式: : Q Q 指指每一個(gè)每一個(gè)極板帶電量絕對(duì)值極板帶電量絕對(duì)值, , U U 表示電容器兩板的電勢(shì)差表示電容器兩板的電勢(shì)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(qiáng)的本領(lǐng)越強(qiáng)

8、S S 與與 V V 、 h h 無(wú)關(guān)無(wú)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(qiáng)電荷的本領(lǐng)越強(qiáng) C C 與與 Q Q 、 U U 無(wú)關(guān)無(wú)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(shì)差與電容器兩極板間的電勢(shì)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(hào)。符號(hào)C C。2 2、電容的、電容的定義式定義式: : Q Q 指指每一個(gè)每一個(gè)極板帶電量絕對(duì)值極板帶電量絕對(duì)值, , U U 表示電容器兩板的電勢(shì)差表示電容器兩板的電勢(shì)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(wú)關(guān)，由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定無(wú)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(shì)差增加、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢(shì)差增加 1V1V時(shí)，所需要的電荷量。時(shí)，所需要的電荷量。 5 5、單位：國(guó)際單位制：、單位：國(guó)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(xí)四、練

10、習(xí)例：某一電容器，當(dāng)所帶電量為例：某一電容器，當(dāng)所帶電量為4 41010-6-6C C，兩，兩極板間的電勢(shì)差為極板間的電勢(shì)差為20v20v，求：，求：1 1）電容器的電容）電容器的電容. .2 2）當(dāng)所帶電量減半時(shí)，電容器的電容為多少）當(dāng)所帶電量減半時(shí)，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(yīng)用四、應(yīng)用1 1、電容器是一種常用的電子元件，對(duì)電、電容器是一種常用的電子元

11、件，對(duì)電容器認(rèn)識(shí)正確的是：【容器認(rèn)識(shí)正確的是：【 】A A、任何兩個(gè)靠得很近的導(dǎo)體都構(gòu)成了電、任何兩個(gè)靠得很近的導(dǎo)體都構(gòu)成了電容器容器B B、電容器是儲(chǔ)存電荷和電能的儀器，只、電容器是儲(chǔ)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(shuō)明每個(gè)極板，說(shuō)明每個(gè)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(shuō)明每個(gè)極板，說(shuō)明每個(gè)極板的帶電荷量的絕對(duì)值為的帶電荷量的絕對(duì)值為2C2CD D四、應(yīng)用四、應(yīng)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(shì)差、電容器的電容與電荷量成正比，與電勢(shì)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(shì)、電容器的電容不隨電荷量及兩極板間電勢(shì)差的變化而變化差的變化而變化D D四、應(yīng)用四、應(yīng)用3 3、下列關(guān)于電容的說(shuō)法正確的是：【、下列關(guān)于電容的說(shuō)法正確的是：【 】A A、電容器簡(jiǎn)稱電容、電容器簡(jiǎn)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(wú)關(guān)與電容器是否帶電無(wú)關(guān)D D、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢(shì)差為、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢(shì)差為1V1V時(shí)電容器需要帶的電荷量時(shí)電容器需要帶的電荷量B C DB C D四、應(yīng)用四、應(yīng)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(shí)，時(shí)，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(yīng)用四、應(yīng)用5 5、對(duì)于一給定的電容器，在如下圖所示中，、對(duì)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(yīng)用四、應(yīng)用6 6、關(guān)于電容器的電容，下列說(shuō)法正確的是：、關(guān)于電容器的電容，下列說(shuō)法正確的是：【 】A A、電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷的能力、電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷的能力B B、用電源對(duì)平板電容器充電后，兩極板一定、用電源對(duì)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(duì)某一個(gè)電容器來(lái)說(shuō)，兩板間的電勢(shì)差隨、對(duì)某一個(gè)電容器來(lái)說(shuō)，兩板間的電勢(shì)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(gè)電容器兩極板間沒(méi)有電壓，兩極、如果一個(gè)電容器兩極板間沒(méi)有電壓，兩極板上就沒(méi)有電荷，電容為零板上就沒(méi)有電荷，電容為零A B CA B C四、應(yīng)用四、應(yīng)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(kù)倫、電容的單位是庫(kù)倫 B B、電容器的國(guó)際單位是法拉、電容器的國(guó)際單位是法拉C C、1F=101F=10-6-6F F D D、法拉是個(gè)很小的單位、法拉是個(gè)很小的單位B B四、應(yīng)用四、應(yīng)用8 8、關(guān)于電容器

16、的充電放電過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，如圖示，下、關(guān)于電容器的充電放電過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，如圖示，下列說(shuō)法正確的是：【列說(shuō)法正確的是：【 】A A、雙擲開(kāi)關(guān)接、雙擲開(kāi)關(guān)接a a時(shí)，電容器處于充電過(guò)程，經(jīng)過(guò)燈時(shí)，電容器處于充電過(guò)程，經(jīng)過(guò)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(kāi)關(guān)接、雙擲開(kāi)關(guān)接a a時(shí)，電容器處于放電過(guò)程，經(jīng)過(guò)燈時(shí)，電容器處于放電過(guò)程，經(jīng)過(guò)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(kāi)關(guān)接、雙擲開(kāi)關(guān)接b b時(shí)，電容器處于充電過(guò)程，經(jīng)過(guò)燈時(shí)，電容器處于充電過(guò)程，經(jīng)過(guò)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(kāi)關(guān)接、雙擲開(kāi)關(guān)接b b時(shí)，電容器處于放電過(guò)程，經(jīng)過(guò)

17、燈時(shí)，電容器處于放電過(guò)程，經(jīng)過(guò)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(yīng)用四、應(yīng)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(diǎn)電荷，的點(diǎn)電荷，則它所受到的電場(chǎng)力大小為：【則它所受到的電場(chǎng)力大小為：【 】C C22dQqkA A、D D、C C、B B、24dQqkCdQqCdQq2d+Q-Qq四、應(yīng)用四、應(yīng)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(fù)極的電池組正負(fù)極, ,跟電池組負(fù)極相跟電池組負(fù)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.