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电容器及电容本讲稿第一页，共二十八页电容器和电容电容器和电容一、电容器一、电容器 .定义：定义：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成组成一个电容器。一个电容器。.电容器的充、放电电容器的充、放电 充电：充电：电容器两板分别接在电池两端电容器两板分别接在电池两端,两板带上等量异种电荷的过程两板带上等量异种电荷的过程放电：放电：电源能量电源能量电场能电场能 充了电的电容器的两板用导线相连充了电的电容器的两板用导线相连,使两板上正、负电荷中和的过程使两板上正、负电荷中和的过程电场能电场能其他形式能其他形式能 +-本讲稿第二页，共二十八页 电容器充电后，电容器充电后，任意任意一个极板带电量的绝对值叫电容器一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量，用的带电量，用“Q”表示。表示。A3、电容器的作用：、电容器的作用：那电容器储存电荷的本领如何表征呢？那电容器储存电荷的本领如何表征呢？容纳储存水容纳储存水容纳储存电荷容纳储存电荷电荷量电荷量Q Q水量水量V V电势差电势差U U水位差水位差h h横截面横截面S S电容电容C C+-电电容器水容器 容纳储存电荷容纳储存电荷本讲稿第三页，共二十八页二、电容二、电容C1.1.定义定义:把电容器带电量把电容器带电量Q Q与两极板间的电压与两极板间的电压U U的比的比值叫这个电容器的电容，用值叫这个电容器的电容，用C C表示表示2.2.定义式定义式：3.3.单位：单位：法拉（法拉（F F）1F=1C/V 1F=1C/V其它单位：其它单位：1F=101F=106 6F=10F=101212pFpF意义：意义：“C=1FC=1F”表示当表示当U=1VU=1V时，时，Q=1CQ=1C “C=10FC=10F”表示当表示当U=1VU=1V时，时，Q=10CQ=10C4.4.物理意义：物理意义：描述电容器容纳电荷本领的物理量描述电容器容纳电荷本领的物理量本讲稿第四页，共二十八页甲同学说:“电容器带电越多,电容越大,不带电时,电容为零”.此说法对吗?为什么?思考:乙同学说:“若A电容器带电比B电容器带电量多,则A的电容就比B的电容大”.此说法对吗?为什么?本讲稿第五页，共二十八页电容器的QU图象U/VQ/CC1C2C1C20本讲稿第六页，共二十八页思考:丙同学说:“若A电容器比B电容器的电容大,则当它们充电(或放电)时,如果两极板间电压都升高(或降低)1V,则A电容器吸收(或放出)的电量一定比B的多”,此说法对吗?为什么?丁同学说:“若A电容器比B电容器的电容大,则A电容器一定比B电容器能够存储更多的电量.”此说法对吗?为什么?本讲稿第七页，共二十八页电容器的QU图象U/VQ/CUQ1C1C2Q20本讲稿第八页，共二十八页讨论：讨论：C由由Q、U决定吗？决定吗？（C不由不由Q、U决定决定）Q=CU（Q由由C、U决定）决定）（U由由Q、C决定决定）电容器的电容与是否带电或与带电量的多少无关电容器的电容与是否带电或与带电量的多少无关本讲稿第九页，共二十八页研究平行板电容器研究平行板电容器的电容和哪些因素有关的电容和哪些因素有关本讲稿第十页，共二十八页三三.决定电容大小的因素决定电容大小的因素 本讲稿第十一页，共二十八页C C和和d d成反比成反比 C C与与S S成正比成正比 C C与与成正比成正比 相对介电常数相对介电常数正对面积正对面积静电力常量静电力常量两极板间的距离两极板间的距离（平行板电容器）（平行板电容器）三三.决定电容大小的因素决定电容大小的因素 电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否带电或与带电量的多少无关。带电或与带电量的多少无关。本讲稿第十二页，共二十八页四、电容器的分类四、电容器的分类 电容器固定电容器可变电容器聚苯乙烯电容器陶瓷电容器电解电容器纸质电容器+-本讲稿第十三页，共二十八页从电容器的包装上我们可以得到该电容的那些信息从电容器的包装上我们可以得到该电容的那些信息本讲稿第十四页，共二十八页五、电容器使用时应注意的问题五、电容器使用时应注意的问题1 1、电容器的击穿电压：、电容器的击穿电压：加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。这个极限电压称为击穿电压。2 2、电容器的额定电压：、电容器的额定电压：电容器正常工作时的最大电压电容器正常工作时的最大电压 额定电压低于击穿电压额定电压低于击穿电压3 3、注意电解电容器的极性、注意电解电容器的极性本讲稿第十五页，共二十八页电容的定义式电容的定义式电容的决定式电容的决定式电容器的充、放电过程电容器的充、放电过程电容器的电容电容器的电容本讲稿第十六页，共二十八页1、两个电容器电量之比为2:1，电压 之比为1:2，则它们的电容之比 为 .4:1本讲稿第十七页，共二十八页2对于一个确定的电容器的电容正确的理解是()A电容与带电量成正比 B电容与电势差成反比C电容器带电量越大时，电容越大D对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加 D本讲稿第十八页，共二十八页3下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些()A使两极板靠近些 B增大两极板的正对面积C把两极板的距离拉开些D在两极板间放入云母 ABD本讲稿第十九页，共二十八页4用两节相同的电池给两个电容器C1和C2充电，已知C1C2，当达到稳定状态时，两电容器的电势差分别为U1和U2，则()AU1U2 BU1=U2 CU1U2 D无法确定U1与U2的大小关系B本讲稿第二十页，共二十八页5用两节相同的电池给两个原来不带电的电容器C1和C2充电，已知C1C2，当达到稳定状态时，两电容器每板的带电量分别为Q1和Q2，则()AQ1Q2 BQ1=Q2CQ1Q2D无法确定Q1与Q2的大小关系C本讲稿第二十一页，共二十八页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，下列图中正确的是()ACE本讲稿第二十二页，共二十八页如图所示如图所示,先接通开关先接通开关S使平行板电容器充电使平行板电容器充电,然后然后断开断开S,则当增大两板间距离时则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量Q,电容电容C,两板间电压两板间电压U及两板间电场强度及两板间电场强度E的变化情况为的变化情况为()A.Q变小变小,C不变不变,U不变不变,E不变不变B.Q变小变小,C变小变小,U不变不变,E变小变小C.Q不变不变,C变小变小,U变大变大,E不变不变D.Q不变不变,C不变不变,U变小变小,E变小变小若开关若开关S闭合后不断开闭合后不断开,则当增大两板间距离时则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量Q,电容电容C,两板间电压两板间电压U及两板及两板间电场强度间电场强度E的变化情况为的变化情况为()C本讲稿第二十三页，共二十八页平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连，在这种情况下，电容器两板间电势差源相连，在这种情况下，电容器两板间电势差U不变不变如增大两板间距如增大两板间距d,则电容器所带电量则电容器所带电量Q减小，板间场减小，板间场强强E减小减小平行板电容器充电后，切断与电源的连接。电平行板电容器充电后，切断与电源的连接。电容器所带电荷量容器所带电荷量Q不变不变如增大两板间距如增大两板间距d，则，则U增大、增大、E不变不变结论：结论：本讲稿第二十四页，共二十八页两块大小形状完全相同的金属平板平行放置，两块大小形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开头，电源即给电容器充电接通开头，电源即给电容器充电()A.保持接通，减小两极板间的距离，则两极板间保持接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小的电场强度减小B.保持接通，在两极板间插入一块介质，则极板上保持接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大的电荷量增大C.断开，减小两极板间的距离，则两极板间的电势断开，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小差减小D.保持接通，在两极板间插入一块介质，则极板间保持接通，在两极板间插入一块介质，则极板间的电势差增大的电势差增大C本讲稿第二十五页，共二十八页水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现将电容器两板间的距离增大，则将电容器两板间的距离增大，则()A.电容变大，质点向上运动电容变大，质点向上运动B.电容变大，质点向下运动电容变大，质点向下运动C.电容变小，质点保持静止电容变小，质点保持静止D.电容变小，质点向下运动电容变小，质点向下运动本讲稿第二十六页，共二十八页如图所示，两板间距离为如图所示，两板间距离为d的平行板电容器与一的平行板电容器与一电源连接，开关闭合后，电容器两极板间有一质电源连接，开关闭合后，电容器两极板间有一质量为量为m，电荷量为，电荷量为q的粒子静止不动，下列叙述正确的粒子静止不动，下列叙述正确的是的是()A.粒子带的是正电粒子带的是正电B.电源电动势的大小等于电源电动势的大小等于mgd/qC.断开开关，粒子向下做加速运动断开开关，粒子向下做加速运动D.保持开关闭合，把电容器极板距离增大，保持开关闭合，把电容器极板距离增大，粒子将向下做加速运动粒子将向下做加速运动本讲稿第二十七页，共二十八页如图所示，一平行板电容器连在如图所示，一平行板电容器连在U10V的直流电的直流电源上，电容源上，电容C=3.0X10-10F，两极板间距离，两极板间距离d=1.2X10-3m，求：，求：(g取取10m/s2)1.该电容器所带电荷量该电容器所带电荷量2.若板间有一带电粒子若板间有一带电粒子,其质量其质量m=2.0X10-13Kg,恰在恰在板间处于静止状态板间处于静止状态,则粒子电荷量为多少则粒子电荷量为多少?带何种电带何种电荷荷?本讲稿第二十八页，共二十八页