(完整版)电工技术基础与技能(周绍敏)第4章电容课后习题及答案.pdf

电工技术基础与技能电工技术基础与技能第四章第四章 电容电容 练习题练习题一、是非题一、是非题(2X20)(2X20)1 1、平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。（）2 2、电容器必须在电路中使用才会带有电荷，电容器必须在电路中使用才会带有电荷，故此时才会有电容量。故此时才会有电容量。（）3 3、若干只不同容量的电容器并联，若干只不同容量的电容器并联，各电容器所带电荷量均相等。各电容器所带电荷量均相等。（）4 4、电容量不相等的电容器串联后接在电源上，每只电容器两端的电压与它本身的电容量成、电容量不相等的电容器串联后接在电源上，每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。反比。（）5 5、电容器串联后，电容器串联后，其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。（）6 6、电容器串联后，电容器串联后，其等效电容总是小于任一电容器的电容量。其等效电容总是小于任一电容器的电容量。（）7 7、若干只电容器串联，若干只电容器串联，电容量越小的电容器所带的电荷量也越少。电容量越小的电容器所带的电荷量也越少。（）8 8、两个两个 1010F F 的电容器，的电容器，耐压分别为耐压分别为 10V10V 和和 20V20V，则串联后总的耐压值为则串联后总的耐压值为 30V30V。（）9 9、电容器充电时电流与电压方向一致，电容器充电时电流与电压方向一致，电容器放电时电流和电压的方向相反。电容器放电时电流和电压的方向相反。（）1010、电容量大的电容器储存的电场能量一定多。电容量大的电容器储存的电场能量一定多。（）二、选择题（二、选择题（2X202X20）1 1、平行板电容器在极板面积和介质一定时，如果缩小两极板之间的距离，则电容量将、平行板电容器在极板面积和介质一定时，如果缩小两极板之间的距离，则电容量将()()。A.A.增大增大 B.B.减小减小 C.C.不变不变 D.D.不能确定不能确定2 2、某电容器两端的电压为、某电容器两端的电压为 40V40V 时，它所带的电荷量是时，它所带的电荷量是 0.2C0.2C，若它两端的电压降到，若它两端的电压降到 10V10V 时，时，则则()()。A.A.电荷量保持不变电荷量保持不变B.B.电容量保持不变电容量保持不变C.C.电荷量减少一半电荷量减少一半 D.D.电荷量减小电荷量减小3 3、一空气介质平行板电容器，充电后仍与电源保持相连，并在极板、一空气介质平行板电容器，充电后仍与电源保持相连，并在极板中间放入中间放入r=2r=2 的电介质，则电容器所带电荷量将的电介质，则电容器所带电荷量将()()。A.A.增加一倍增加一倍 B.B.减少一半减少一半 C.C.保持不变保持不变 D.D.不能确定不能确定4 4、电容器、电容器 C C1 1和一个电容为和一个电容为 8 8F F 的电容器的电容器 C C2 2并联，总电容为电容器并联，总电容为电容器 C C1 1的的 3 3 倍，那么电容器倍，那么电容器 C C1 1的电容量是的电容量是()()F F。A.2A.2 B.4 B.4 C.6 C.6 D.8 D.85 5、两个电容器并联，若、两个电容器并联，若 C C1 1=2C=2C2 2，则，则 C C1 1、C C2 2所带电荷量所带电荷量 Q Q1 1、Q Q2 2的关系是的关系是()()。A.QA.Q1 1=2Q=2Q2 2 B.2Q B.2Q1 1=Q=Q2 2C.QC.Q1 1=Q=Q2 2 D.D.不能确定不能确定6 6、若将上题两电容串联，则、若将上题两电容串联，则()()。A.QA.Q1 1=2Q=2Q2 2 B.2Q B.2Q1 1=Q=Q2 2C.QC.Q1 1=Q=Q2 2 D.D.不能确定不能确定7 7、1 1F F 与与 2 2F F 的电容器串联后接在的电容器串联后接在 30V30V 的电源上，的电源上，则则 1 1F F 的电容器的端电压为的电容器的端电压为()V()V。A.10 B.15A.10 B.15 C.20 C.20 D.30 D.308 8、两个相同的电容器并联之后的等效电容，两个相同的电容器并联之后的等效电容，跟让它们串联之后的等效电容之比为跟让它们串联之后的等效电容之比为()()。A.1:4A.1:4B.4B.4：1 1 C.1:2 C.1:2 D.2:1 D.2:19 9、两个电容器，、两个电容器，C C1 1=30=30F F，耐压，耐压 12V12V；C C2 2=50=50F F，耐压，耐压 12V12V，将它们串联后接到，将它们串联后接到 24V24V 电源上，电源上，则则()()。A.A.两个电容器都能正常工作两个电容器都能正常工作B.CB.C1 1、C C2 2都将被击穿都将被击穿C.CC.C1 1被击穿，被击穿，C C2 2正常工作正常工作 D.C D.C1 1正常工作，正常工作，C C2 2被击穿被击穿1010、用万用表电阻档检测大容量电容器质量时，若指针偏转后回不到起始位置，而停在表、用万用表电阻档检测大容量电容器质量时，若指针偏转后回不到起始位置，而停在表度盘的某处，说明（度盘的某处，说明（）。A.A.电容器内部短路电容器内部短路B.B.电容器内部开路电容器内部开路C.C.电容器存在漏电现象电容器存在漏电现象 D.D.电容器的电容量太小电容器的电容量太小三、填充题三、填充题1 1、某一电容器，外加电压、某一电容器，外加电压 U=20VU=20V，测得，测得 q=4X10q=4X10 C C，则电容量，则电容量 C=_C=_2X102X10 F F_，-8-8若外加电压升高为若外加电压升高为 40V40V，这是所带电荷量为，这是所带电荷量为_8X108X10 C C _ _。2 2、以空气为介质的平行板电容器，若增大两极板的正对面积，电容量将、以空气为介质的平行板电容器，若增大两极板的正对面积，电容量将_增大增大_ _；若增大；若增大两极板间的距离，电容量将两极板间的距离，电容量将_减小减小_；若插入某种介质，电容量将；若插入某种介质，电容量将_增大增大_。3 3、两个空气介质平行板电容器、两个空气介质平行板电容器 C C1 1和和 C C2 2，若两极板正对面积之比为，若两极板正对面积之比为 3:23:2，两极板间距离之比，两极板间距离之比为为 3:13:1，则它们的电容量之比为，则它们的电容量之比为_1:21:2_。若。若 C C1 1为为 6 6F F，则，则 C C2 2=_=_1212_F F。4 4、两个电容器，、两个电容器，C C1 1=20=20F F，耐压，耐压 100V100V；C C2 2=30=30F F，耐压，耐压 100V100V，串联后接在，串联后接在 160V160V 电源上，电源上，C C1 1和和 C C2 2两端电压分别为两端电压分别为_9696_V_V，_6464_V_V，等效电容为，等效电容为_1212_F F。5 5、图、图 4-94-9 所示电路中，所示电路中，C C1 1=0.2=0.2F F，C C2 2=0.3=0.3F F，C C3 3=0.820=0.820F F，C C4 4=0.2=0.2F F，当开关，当开关 S S 断断开时，开时，A A、B B 两点间的等效电容为两点间的等效电容为_0.280.28_F F；当开关；当开关 S S 闭合时，闭合时，A A、B B 两点间的等效电容两点间的等效电容为为_-8-8-9-91_F F。36 6、电容器在充电过程中，充电电流逐渐、电容器在充电过程中，充电电流逐渐 _减小减小_，两端电压逐渐，两端电压逐渐_增大增大_；在放电过；在放电过程中，放电电流逐渐程中，放电电流逐渐_减小减小_，而两端电压，而两端电压逐渐逐渐_减小减小_。7 7、当电容器极板上所储存的电荷发生变化、当电容器极板上所储存的电荷发生变化时，电路中就有时，电路中就有_电流电流_流过；若电容器极流过；若电容器极板上所储存的电荷板上所储存的电荷_不变不变_，则电路中就，则电路中就没有电流流过。没有电流流过。8 8、用万用表判别较大容量电容器的质量时，用万用表判别较大容量电容器的质量时，应将万用表拨到应将万用表拨到_ _电阻电阻_ _档，档，通常倍率使用通常倍率使用_ _X100X100_ _或或_ _X1KX1K_ _。如果将表笔分别与电容器的两端接触，指针有一定偏转，并很快回到接近于。如果将表笔分别与电容器的两端接触，指针有一定偏转，并很快回到接近于起起始位置的地方，说明电容器始位置的地方，说明电容器_ _无漏电无漏电_ _；若指针偏转到零欧姆位置之后不再回去，说明电；若指针偏转到零欧姆位置之后不再回去，说明电容器容器_ _已击穿已击穿_ _。9 9、电容器和电阻器都是电路中的基本元件，但它们在电路中的作用是不同的。从能量上来、电容器和电阻器都是电路中的基本元件，但它们在电路中的作用是不同的。从能量上来看，电容器是一种看，电容器是一种_储能储能_元件，而电阻器则是元件，而电阻器则是_耗能耗能_元件。元件。1010、图、图 4-104-10 所示电路中，所示电路中，U=10VU=10V，R1=40R1=40，R2=60R2=60，C=0.5C=0.5F F，则电容器极板上所带电，则电容器极板上所带电-6-6荷量为荷量为_3 3C C_，电容器储存的电场能量为，电容器储存的电场能量为_9X109X10 J J_。四、问答与计算题四、问答与计算题1 1、有两个电容器，一个电容较大，另一个电容较小，如果它们所带的电荷量一样，那么哪、有两个电容器，一个电容较大，另一个电容较小，如果它们所带的电荷量一样，那么哪一个一个电容器上的电压高？如果它们两端的电压相等，那么哪一个电容器所带的电荷量大。电容器上的电压高？如果它们两端的电压相等，那么哪一个电容器所带的电荷量大。Q1 Q2QU U1U2解解:（1 1）C1 C2C（2 2）Q CU U1U2C1 C2 Q1 Q22 2、有人说“电容大的电容器所带的电荷量一定就多”、有人说“电容大的电容器所带的电荷量一定就多”，这种说法对吗？为什么？，这种说法对吗？为什么？解解:不对。因为不对。因为 Q=CUQ=CU，C C 大不一定代表大不一定代表 Q Q 大。大。3 3、在下列各情况下，空气平行板电容器的电容、两极板间电压、电容器的带电量各有什么、在下列各情况下，空气平行板电容器的电容、两极板间电压、电容器的带电量各有什么变化？变化？充电后保持与电源相连，将极板面积增大一倍；充电后保持与电源相连，将极板面积增大一倍；充电后保持与电源相连，将两极板间距增大一倍；充电后保持与电源相连，将两极板间距增大一倍；充电后与电源断开，再将两极板间距增大一倍；充电后与电源断开，再将两极板间距增大一倍；充电后与电源断开，再将极板面积缩小一半；充电后与电源断开，再将极板面积缩小一半；充电后与电源断开，再在两极板间插入相对介电常数充电后与电源断开，再在两极板间插入相对介电常数r=4r=4 的电介质。的电介质。答：答：U U 不变，不变，S S 增大一倍增大一倍 C C=2C=2C，U U=U=U，Q Q=2Q=2Q；U U 不变，不变，d d 增大一倍增大一倍 C C=0.5C0.5C，U U=U=U，Q Q=0.5Q=0.5Q；Q Q 不变，不变，d d 增大一倍增大一倍 C C=0.5C=0.5C，U U=2U=2U，Q Q=Q=Q；Q Q 不变，不变，S S 减小一半减小一半 C C=0.5C=0.5C，U U=2U=2U，Q Q=Q=Q；Q Q 不变，不变，r=4r=40 0 C C=4C=4C，U U=0.25U=0.25U，Q Q=Q=Q。4 4、平行板电容器极板面积是、平行板电容器极板面积是 15cm15cm，两极板相距，两极板相距 0.2mm0.2mm。试求：。试求：当两极板间的介质是空气时的电容；当两极板间的介质是空气时的电容；若其他条件不变而把电容器中的介质换成另一种电介质，测出其电容为若其他条件不变而把电容器中的介质换成另一种电介质，测出其电容为132132 pFpF，这种，这种电介质的相对介电常数。电介质的相对介电常数。2 2s1.5X10312 6.645X1011F解解:C 0 8.86X10X4d2X10sCd132pF=2rsC66pF0dr05 5、一个平行板电容器，两极板间是空气，极板的面积是、一个平行板电容器，两极板间是空气，极板的面积是 50cm50cm，两极板相距，两极板相距 1 mm1 mm。试求：。试求：电容器的电容；电容器的电容；如果两极板间的电压是如果两极板间的电压是 300V300V，电容器带的电荷量为多少？，电容器带的电荷量为多少？2 2s5X1031211 4.43X10F解解:C 0 8.86X10X3d1X10Q=CU=4.43X10Q=CU=4.43X10-11-11X300=1.329X10X300=1.329X10-8-8C C6 6、两个相同的电容器，标有“、两个相同的电容器，标有“100100 pFpF、600V600V”，串联后接在，串联后接在 900V900V 的电路上，每个电容器带的电路上，每个电容器带多少电荷量？加在每个电容器上的电压是多大？电容器是否会被击穿？多少电荷量？加在每个电容器上的电压是多大？电容器是否会被击穿？解解:由于是两个相同的电容并联，总电容是由于是两个相同的电容并联，总电容是 C C总总=0.5C=50pF=0.5C=50pFQ=CQ=C总总U=50X10U=50X10-12-12X900=4.5X10X900=4.5X10-8-8C CQ4.5X108U1 450V12C1100X10U U1 1U600=675600C C1 1将先击穿，然后由于将先击穿，然后由于 900V900V 全部作用在全部作用在 C C2 2上，而上，而 C C2 2的耐压仅的耐压仅为为 300V300V，C C2 2将也会被击穿。将也会被击穿。8 8、现有两个电容器，其中一个电容器为、现有两个电容器，其中一个电容器为0.250.25F F，耐压为，耐压为250V250V；另一个电容为；另一个电容为0.50.5F F，耐，耐压为压为 300V300V，试求：，试求：它们串联以后的耐压值；它们串联以后的耐压值；它们并联以后的耐压值？它们并联以后的耐压值？解解:串联的时候，总电容是串联的时候，总电容是C总C1C20.25X0.5 0.17FC1C20.25 0.5Q Q1 1=C=C1 1U U1 1=0.25X10=0.25X10-6-6X250=62.5X10X250=62.5X10-6-6C CQ Q2 2=C=C2 2U U2 2=0.5X10=0.5X10-6-6X300=150X10X300=150X10-6-6C CQ162.5X10-6 375VU-6C总0.17X10并联时并联时U U1 1=250=250，U U2 2=300=300耐压小的值为并联耐压值。耐压小的值为并联耐压值。9 9、电容为、电容为 3000pF3000pF 的电容器带电荷量的电容器带电荷量 1.8X101.8X10 C C 后，撤去电源，再把它跟电容为后，撤去电源，再把它跟电容为 1500pF1500pF 的的电容器并联，求每个电容器所带的电荷量。电容器并联，求每个电容器所带的电荷量。-6-6解：两个电容电容是并联的，解：两个电容电容是并联的，Q Q总总=Q=Q 1 1+Q+Q2 2，U=UU=U1 1=U=U2 2，Q=CU C Q=CU C1 1:C:C2 2=2:1=2:1Q1C12。Q2C21Q12Q总1.2X10-6C31Q2Q总 6X10-7C31010、一只、一只 1010F F 的电容器已被充电到的电容器已被充电到 100V100V，欲继续充电到，欲继续充电到200V200V，问电容器可增加多少电场，问电容器可增加多少电场能？能？解：解：Wc=0.5CUc Wc=0.5CUc2 2=0.5X10X10=0.5X10X10-6-6X100X1002 2=0.05J=0.05JWcWc=0.5C(Uc=0.5C(Uc)2 2=0.5X10X10=0.5X10X10-6-6X200X2002 2=0.2 J=0.2 JWc=WcWc=Wc-Wc=0.2-0.05=0.15J-Wc=0.2-0.05=0.15J