物理精華課件：電容器、電容

1、一、電容器一、電容器 . .定義：定義： 任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導體任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導體, ,組成一個電容器。組成一個電容器。 . .電容器的充、放電電容器的充、放電 充電：充電： 電容器兩板分別接在電池兩端電容器兩板分別接在電池兩端, ,兩板帶上等量異種電荷的過程兩板帶上等量異種電荷的過程放電：放電：電源能量電源能量電場能電場能 充了電的電容器的兩板用導線相充了電的電容器的兩板用導線相連連, ,使兩板上正、負電荷中和的過程使兩板上正、負電荷中和的過程電場能電場能其他形式能其他形式能 + + + + + + + + +- - - - - - - - - 電容器充電后，電容器充

2、電后，任意任意一個極板帶電量的絕對值叫一個極板帶電量的絕對值叫電容器的帶電量，用電容器的帶電量，用“Q”表示。表示。3、電容器的作用：、電容器的作用：那電容器儲存電荷的本領如何表征呢？那電容器儲存電荷的本領如何表征呢？UQC 容納儲存水容納儲存水容納儲存電荷容納儲存電荷電荷量電荷量Q Q水量水量V V電勢差電勢差U U水位差水位差h h橫截面橫截面S S電容電容C ChVS + + + + + + + + +- - - - - - - - - 電電容器水容器 容納儲存電荷容納儲存電荷二、電容二、電容C1.1.定義定義: :把電容器帶電量把電容器帶電量Q Q與兩極板間的電壓與兩極板間的電壓U U

3、的比值叫這個電容器的電容，用的比值叫這個電容器的電容，用C C表示表示2.2.定義式定義式：3.3.單位：單位：法拉（法拉（F F） 1F=1C/V1F=1C/V其它單位：其它單位：意義：意義：“C=1FC=1F”表示當表示當U=1VU=1V時，時，Q=1CQ=1CUQC 4.4.物理意義：物理意義： 描述電容器容納電荷本領的物理量描述電容器容納電荷本領的物理量1F = 101F = 10-6 -6F F1pF1pF = 10= 10-12-12F F電容器的QU圖象UQC UQC1C2C1C20甲同學說甲同學說:“電容器帶電越多電容器帶電越多,電容越電容越大大,不帶電時不帶電時,電容為零電容

4、為零”.此說法對嗎此說法對嗎?為什么為什么?思考思考:乙同學說乙同學說:“若若A電容器帶電比電容器帶電比B電容電容器帶電量多器帶電量多,則則A的電容就比的電容就比B的電容的電容大大”.此說法對嗎此說法對嗎?為什么為什么?思考思考:丙同學說丙同學說:“若若A電容器比電容器比B電容器的電容器的電容大電容大,則當它們充電則當它們充電(或放電或放電)時時,如果兩如果兩極板間電壓都升高極板間電壓都升高(或降低或降低)1V,則則A電容電容器吸收器吸收(或放出或放出)的電量一定比的電量一定比B的多的多”,此說法對嗎此說法對嗎?為什么為什么?電容器的QU圖象U/VQ/CUQ1C1C2Q20UQUQC1、兩個電

5、容器電量之比為、兩個電容器電量之比為2:1，電壓，電壓 之比為之比為1:2， 則它們的電容之比則它們的電容之比 為為 .4:12對于一個確定的電容器的電容正確對于一個確定的電容器的電容正確的理解是的理解是( ) A電容與帶電量成正比電容與帶電量成正比 B電容與電勢差成反比電容與電勢差成反比C電容器帶電量越大時，電容越大電容器帶電量越大時，電容越大D對確定的電容器對確定的電容器,每板帶電量增加每板帶電量增加,兩板間電勢差必增加兩板間電勢差必增加 D3對于給定的電容器，在描述電容量對于給定的電容器，在描述電容量C、帶電量、帶電量Q、兩板間電勢差、兩板間電勢差U的相互的相互關系中，下列圖中正確的是關

6、系中，下列圖中正確的是( )ACE研究平行板電容器研究平行板電容器的電容和哪些因素有關的電容和哪些因素有關C C和和d d成反比成反比 C C與與S S成正比成正比 C C與與成正比成正比 kdSCr4相對介電常數相對介電常數正對面積正對面積靜電力常量靜電力常量兩極板間的距離兩極板間的距離三三. .決定電容大小的因素決定電容大小的因素 電容器的電容是電容器本身的結構決電容器的電容是電容器本身的結構決定，與是否帶電或與帶電量的多少無關。定，與是否帶電或與帶電量的多少無關。四、電容器的分類四、電容器的分類 電容器固定電容器可變電容器聚苯乙烯電容器陶瓷電容器電解電容器紙質電容器+-從電容器的包裝上我

7、們可以得到該電容的那些信息從電容器的包裝上我們可以得到該電容的那些信息五、電容器使用時應注意的問題五、電容器使用時應注意的問題1 1、電容器的擊穿電壓：、電容器的擊穿電壓： 加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度，超過這個限度，電介質將被擊穿，電容器度，超過這個限度，電介質將被擊穿，電容器損壞，這個極限電壓稱為擊穿電壓。損壞，這個極限電壓稱為擊穿電壓。2 2、電容器的額定電壓：、電容器的額定電壓： 電容器正常工作時的最大電壓電容器正常工作時的最大電壓 額定電壓低于擊穿電壓額定電壓低于擊穿電壓3 3、注意電解電容器的極性、注意電解電容器的極性1下列哪些措施

8、可以使電介質為空氣下列哪些措施可以使電介質為空氣的平行板電容器的電容變大些的平行板電容器的電容變大些( ) A使兩極板靠近些使兩極板靠近些 B增大兩極板的正對面積增大兩極板的正對面積C把兩極板的距離拉開些把兩極板的距離拉開些D在兩極板間放入云母在兩極板間放入云母 ABD2.如圖所示如圖所示,先接通開關先接通開關S使平行板電容器充使平行板電容器充電電,然后斷開然后斷開S,則當增大兩板間距離時則當增大兩板間距離時,電容器所電容器所帶的電荷量帶的電荷量Q,電容電容C,兩板間電壓兩板間電壓U及兩板間電場及兩板間電場強度強度E的變化情況為的變化情況為( )A.Q變小變小,C不變不變,U不變不變,E不變不

9、變B.Q變小變小,C變小變小,U不變不變,E變小變小C.Q不變不變,C變小變小,U變大變大,E不變不變D.Q不變不變,C不變不變,U變小變小,E變小變小若開關若開關S閉合后不斷開閉合后不斷開,則當增大兩板間距離時則當增大兩板間距離時,電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量Q,電容電容C,兩板間電壓兩板間電壓U及兩板及兩板間電場強度間電場強度E的變化情況為的變化情況為( )平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連，在這種情況下，電容器兩板間電板與電源相連，在這種情況下，電容器兩板間電勢差勢差U不變不變 如增大兩板間距如增大兩板間距d,則電容器所帶電量則電容器所帶電量Q減小，減小，板間場強板間場強E減小減小平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。電平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。電容器所帶電荷量容器所帶電荷量Q不變不變 如增大兩板間距如增大兩板間距d，則，則U增大、增大、E不變不變結論：結論：3.水平放置的平行板電容器與一電池相連，在水平放置的平行板電容器與一電池相連，在電容器的兩板間有一帶正電的質點處于靜止狀態(tài)