电容器、电容(426K).ppt

八 电容器电容 一 电容器 1 电容器的结构 在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质 电介质 就构成了最简单的电容器 叫平行板电容器 两个金属板叫电容器的极板 任意两个彼此绝缘又相隔很近的导体 都可以看成是一个电容器 2 电容器的充放电 电容器的充电 把电容器的两个极板和电池的正负极相连 两个极板就分别带上了等量的异种电荷 这个过程叫充电 充电过程中电路中有短暂的充电电流 一个极板上所带电量的绝对值叫电容器的电量Q 充了电的电容 两极板间就有电场 电势差U 从电源获得的电能储存在电场中 这种能量叫电场能 电容器有储存电荷和电场能的本领 电容器的放电 把充电后的电容器两极板接通 两极板上的电荷中和 电容器不再带电 这个过程叫放电 并有短暂的放电电流 放电后 两极板就不再有电场和电势差 电场能转化为其它形式的能 二 电容 同一电容器 带电量Q增加 电势差U增加 Q U不变 不同电容器 增加相同的电势差 增加的电量不同 Q U不同 1 电容 电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值 叫做电容器的电容 或者电容器增加的电量 Q与两极板间增加的电势差 U的比值 叫电容器的电容 这个比值就表征了电容器储存电荷的特性 2 公式 3 单位 1C V 1F 法拉 1F 106 F 1012pF 微法 F 皮法 pF 4 注意 2 C Q U 不能认为C与Q成正比 与U成反比 电容是反映电容器本身的一种特性 与Q U无关 3 对电容器两端的电势差U不能超过某一限度 超过这个限度 电容器中的电介质被击穿 电容器损坏 这个电压叫击穿电压 如 250V 22 F 三 平行板电容器的电容 实验分析 1 保持极板上的电量Q不变 只改变两极板间的距离 电势差也随着改变 距离d增大 表明 平行板电容器的电容随两极板间的距离增大而减小 2 保持极板上的电量Q不变 只改变两极板的正对面积 电势差也随着改变 正对面积减小 表明 平行板电容器的电容随两极板的正对面积减小而减小 3 保持极板上的电量Q不变 在两极板间插入电介质 电势差U减小 C Q U增大 表明 平行板电容器的电容插入电介质 电容增大 总结 1 平行板电容器的电容跟介电常数 成正比 跟正对面积s成正比 跟极板的距离d成反比 2 公式 是决定式 适用于平行板电容器 3 思考与讨论 1 电容器充电后保持和电源连接 E U d减小 Q UC减小 Q UC增大 E U d不变 2 电容器充电后断开和电源连接 U Q C增大 E U d不变 U Q C减小 E U d减小 四 常用电容器 固定电容器 可变电容器 练习 1 下列说法正确的是A 由公式可知 电容大小和电量成正比和电压成反比B 电容器的电容大小和电容器两端电压 电容器带电量均无关C 电容器的带电量是指电容器每个极板所带电量的绝对值D 某一电容器带电量越多 它的电容就越大 2 一个电容器所带电量6 10 11C 其两极板间的电压为60V 求 1 它的电容是多大 2 若把它的电量减小一半 它的电容是多大 3 若使它两极板间的电压增加2V 应增加多少电量 3 一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连 在保持开关闭合的情况下 将电容器两极板间的距离增大 则电容器的电容C 电容器所带电量Q和极板间的电场强度E的变化情况是A C Q E都逐渐增大B C Q E都逐渐减小C C Q逐渐减小 E不变D C E逐渐减小 Q不变 在上题中 待电容器充电后将开关断开 再将电容器两极板间距离逐渐增大 则电容器的电容C 极板间的电压U和极板间的电场强度E的变化情况是A C变小 U变大 E不变B C变小 U E均变大C C变大 U变小 E不变D C变小 U不变 E变小 4 一平行板电容器充电后与电源断开 负极板接地 在两极板间有一正电荷 电量很小 固定在P点 如图所示 用E表示两极板间场强 U表示电容器的电压 表示正电荷在P点的电势能 若保持负极板不动 将正极板移到图中虚线所示的位置 则A U变小 E不变B E变大 不变C U变小 不变D U不变 不变 5 如图所示 平行金属板A B组成的电容器 充电后与静电计相连 要使静电计指针张角变大 下列措施中可行的是 A 将A板向上移动B 将B板向右移动C 将A B之间充满电介质D 将A板放走部分电荷 6 对于给定的电容器 在描述电容量C 带电量Q 两板间电势差U的相互关系中 下列图1 16中正确的是 ACE