18-电容器和电容解析课件.ppt

1、1.8 1.8 电容电容器器 电容电容 一、电容器一、电容器1 1、构造：、构造：2 2、电路图符号：、电路图符号：断路断路1 1、电容器的充电：、电容器的充电：Q QQ Q将电容器两个极板将电容器两个极板带上等量异种电荷带上等量异种电荷的过程，叫电容器的的过程，叫电容器的充电充电。正正极板极板负负极板极板有短暂的有短暂的电流电流两极间有两极间有电电压压两板分别带两板分别带等量等量异种异种电荷，电荷，每个每个极板带电量的极板带电量的绝绝对值对值叫电容器的叫电容器的带电量带电量E E二、电容器的充电和放电二、电容器的充电和放电注意：注意：若电容器保持若电容器保持与电源连接与电源连接，则，则板间电

2、压板间电压U U不变不变；若电容器若电容器与断开电源与断开电源，则极板，则极板所带电量所带电量Q Q不变不变。1、有电流，电流方向为流入电容器正极板，电流强度由大到小；2、电容器带电量增加；3、电容器两极板间电压升高；4、电容器中电场强度增加。充电过程充电过程当电容器当电容器充电结束后充电结束后，电容器所在电路中，电容器所在电路中无无电流电流，电容器，电容器两极板间电压与电源电压相等两极板间电压与电源电压相等。2 2、电容器的放电：、电容器的放电：Q QQ Q 用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的荷的过程，叫电容器的放电放电。

3、在在放电放电过程中导过程中导线上有线上有短暂的电短暂的电流流产生产生U=0U=0放电过程放电过程1、有电流，电流方向是从正极板流出，电流强度由大变小；2、电容器上电量减小；3、电容器两极板间电压降低；4、电容器中电场强度减弱。当电容器放电结束后，电容器电路中无电流。当电容器放电结束后，电容器电路中无电流。放电过程实际上是正负电荷的中和放电过程实际上是正负电荷的中和充充电电过过程程放放电电过过程程U U+-Q Qd=1cmd=1cm电容器是用来电容器是用来储存电荷储存电荷的容器的容器类比法理解电容概念（电容器与水容器）类比法理解电容概念（电容器与水容器）水深水深H H 两极板间电势差两极板间电势

4、差U U水体积水体积V V 每个极板带电量每个极板带电量Q Q容器的截面积容器的截面积S S 电容电容C CS=V/HS=V/HC=Q/UC=Q/U问题：水杯的问题：水杯的S S水的水的V V、H H有关吗？有关吗？C C不由不由Q Q和和U U来决定，由来决定，由电容器本身来决定。电容器本身来决定。1 1、定义：、定义：电容器所带的电容器所带的电荷量电荷量Q Q与电容器与电容器两极板间两极板间的电势差的电势差U U的比值的比值 2 2、定义式：、定义式：，或者，或者UQCUQC 3 3、物理意义：、物理意义：C C是表示电容器是表示电容器容纳电荷本领容纳电荷本领的物理量的物理量 4 4、单位

5、：、单位：在国际单位制中单位是法拉（在国际单位制中单位是法拉（F F）1F=1C/V1F=1C/V 常用单位：常用单位：微法（微法（F);F);皮法（皮法（pF)pF)1F=10 1F=10-6-6F 1F=10F 1F=10-12-12F FQ Q指每一个极板带电量绝对值指每一个极板带电量绝对值4 4、电容的单位、电容的单位：法拉法拉:F F还有：微法（还有：微法（）、皮法（）、皮法（p p）pFFF126101011F=1C/V 1F=1C/V 如果一个电容器带如果一个电容器带1C1C电量时，两极间电电量时，两极间电压是压是1V1V，这个电容器的电容就是，这个电容器的电容就是1F 1F 1

6、 1、某一电容器，当所带电量为、某一电容器，当所带电量为4 41010-6-6C C，两极板间，两极板间 的电势差为的电势差为20v20v，求：，求：1 1）电容器的电容）电容器的电容.2 2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少）当所带电量减半时，电容器的电容为多少?3 3）如果电容器不带电呢？）如果电容器不带电呢？电容的大小由电容器本身决定，与哪些因素有关？电容的大小由电容器本身决定，与哪些因素有关？极板面积极板面积极板距离极板距离电介质电介质方法：控制变量法方法：控制变量法+实验探究：影响平行板电容器电容的因素实验探究：影响平行板电容器电容的因素 -改变改变d d改变改变S S改变改变电

7、介质电介质说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差的大小。可以知道两个导体间的电势差的大小。多媒体实验室多媒体实验室1 1、电容与两板正对面积、电容与两板正对面积S S的关系：的关系：SUSUUQC SC CC静电计静电计2 2、电容与板间距离、电容与板间距离d d的关系：的关系：dUdUdC1CUQC C3 3、电容与电介质的关系：、电容与电介质的关系：介质UrCCUQC 平行板电容器的电容公式：平行板电容器的电容公式：SC dC1两极板间距离两极

8、板间距离kdSCr4两极板正对面积两极板正对面积静电力常量静电力常量rC介电常数介电常数真空真空 =1=1r几种常用电介质的相对介电常数几种常用电介质的相对介电常数电介质电介质空气空气煤油煤油石蜡石蜡陶瓷陶瓷玻璃玻璃云母云母水水r1.00051.00052 26 66 68 84 411112.02.02.12.18181 空气的相对介电常数与空气的相对介电常数与1 1十分接近，研究中，十分接近，研究中，空气对电容的影响一般可以忽略。空气对电容的影响一般可以忽略。1 1、固定电容器：、固定电容器：五、常用电容器五、常用电容器（1 1）聚苯乙烯电容器：）聚苯乙烯电容器：以以聚苯乙烯薄膜聚苯乙烯薄

9、膜为电介质，为电介质，两层铝箔两层铝箔为极板。为极板。（2 2）电解电容器：）电解电容器：用用铝箔铝箔做一个极板，以铝箔上做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜很薄的一层氧化膜为电介质，用为电介质，用浸过电解液的纸浸过电解液的纸做另一个极板。做另一个极板。符号：符号：电容较大电容较大2 2、可变电容器：、可变电容器：两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片；两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片；可以转动的一组铝片叫做动片可以转动的一组铝片叫做动片;空气为电介质。空气为电介质。转动动片，使两组铝片的转动动片，使两组铝片的正对面积正对面积发生变化，电容相发生变化，电容相应应变化变化。符号：符

10、号：3 3、击穿电压和额定电压：、击穿电压和额定电压：加在电容器两极板上的电压不能超加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质过某一个限度，超过这个限度，电介质将被将被击穿击穿，这个电压称为，这个电压称为击穿电压击穿电压。电容器电容器正常工作正常工作时两极板上的时两极板上的最大电最大电压压，称为，称为额定电压额定电压。额定电压额定电压比比击穿电压击穿电压低低外壳上标的电压外壳上标的电压是是额定电压额定电压1 1、关于电容，下列说法中正确的是、关于电容，下列说法中正确的是 （）A A电容器的极板上带电量越大，这只电容器电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越大的电容就

11、越大B B电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大电容就越大C C如果电容器两极板上没有带电，它的电容如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零为零D D对某一个电容器来说，两板间的电势差随对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的增加而增加所带电量的增加而增加DD2.02.01010-8-8 F F 额定电压额定电压25V25V是电容器是电容器正常工正常工作作时两极板上的时两极板上的最大电压最大电压电容器的电压多数情况下是电容器的电压多数情况下是交流交流电压电压;但但电解电容器要用直流电电解电容器要用直流电。CDCD解题关键解题关键电容器充电后与电

12、源断开，电容器充电后与电源断开，Q保持不变。保持不变。d增加增加4SCkdC减小减小U=Q/CU增加增加E=U/dE不变不变S减小减小4SCkdC减小减小U=Q/CU增加增加E=U/dE增加增加分析（分析（1）分析（分析（2）SkQd4SkQd4d增加增加4SCkdC减小减小Q=C UQ减小减小E=U/dE减小减小S减小减小4SCkdC减小减小Q=C UQ减小减小E=U/dE不变不变电容器始终与电源连接，电容器始终与电源连接，U保持不变。保持不变。解题关键解题关键 3 3、平行板电容器充电平衡后仍、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连与电源相连，两极板，两极板间的电压是间的电压是U U，电荷量为

13、，电荷量为Q Q，两极板间场强为，两极板间场强为E E，电容，电容为为C C，现将两极板间距离减小，则，现将两极板间距离减小，则 （）A.Q A.Q变大变大 B.CB.C变大变大 C.EC.E不变不变 D.UD.U变小变小ABABBCDBCD4SCkdQ=C UE=U/dSkQd4E E 5 5、如图、如图,平行板电容器经开关平行板电容器经开关S S与电池连与电池连接接,a,a处有一带电荷量非常小的点电荷处有一带电荷量非常小的点电荷,S,S是闭是闭合的合的,a a表示表示a a点的电势点的电势,F,F表示点电荷受到表示点电荷受到的电场力的电场力,现将电容器的现将电容器的B B板向下稍微移动板向下稍微移动,使使两板间的距离增大两板间的距离增大()()A.A.a a变大变大,F,F变大变大;B.B.a a变大变大,F,F变小变小;C.C.a a不变不变,F,F不变不变;D.D.a a不变不变,F,F变小变小;A AB Ba aS SB B