《电容器充放电》PPT课件.ppt

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1、电工基础电工基础第三节电容器的充电和放电第三节电容器的充电和放电 第四章第四章 电容电容高等教育出版社高等教育出版社安丘市职业中专安丘市职业中专董金龙董金龙 1、串联时每个电容上的电荷量、串联时每个电容上的电荷量_2、总电压、总电压U等于等于_复习提问3、串联电容器总电容的倒数等于、串联电容器总电容的倒数等于_电容串联的特点电容串联的特点相等相等各个电容器上的电压之和各个电容器上的电压之和各电容器电容的倒数之和各电容器电容的倒数之和重要表达式重要表达式 1、并联时总电量等于、并联时总电量等于_2、各个电容器上的电压、各个电容器上的电压_复习提问3、串联电容器总电容等于、串联电容器总电容等于_电

2、容并联的特点电容并联的特点各个电容器的电量之和各个电容器的电量之和相等相等各电容器电容的和各电容器电容的和重要表达式重要表达式动画动画M4-1 电容器的充放电电容器的充放电一、电容器的充电一、电容器的充电1、演示电容器的充电过程、演示电容器的充电过程充电：在外加电压作用下电容器储存电荷的过程叫做充电。充电：在外加电压作用下电容器储存电荷的过程叫做充电。放电：电容器通过负载释放电荷的过程叫做放电。放电：电容器通过负载释放电荷的过程叫做放电。2、充电过程中的实验现象、充电过程中的实验现象（1）电容器两极板上所带的电荷量逐渐增加；）电容器两极板上所带的电荷量逐渐增加；（2）电压表的读数越来越大；）电

3、压表的读数越来越大；（3）灯泡由亮渐暗至灭，电流表的读数由大变小；）灯泡由亮渐暗至灭，电流表的读数由大变小；？说明电容器在储存电荷说明电容器在储存电荷,即储存电能。即储存电能。说明电容器两端的电压是逐渐增加的，最后等于电源电压。说明电容器两端的电压是逐渐增加的，最后等于电源电压。说明电路中的电流是逐渐减小的，最后变为零。说明电路中的电流是逐渐减小的，最后变为零。3 3、充电过程微观分析、充电过程微观分析、充电过程微观分析、充电过程微观分析由于电荷量增加由于电荷量增加 由由C=Q/U知知U=Q/C电压电压U增大增大 电位差为零时电位差为零时,U=E（1）电位差较大）电位差较大电流较大电流较大（2

4、）电位差减小）电位差减小电流减小电流减小（3）电位差为）电位差为 0 电流为电流为 0结论：结论：电容器在充电过程中，电容器两端电压由小变大，最电容器在充电过程中，电容器两端电压由小变大，最 后等于电源电压；而电流却由大变小，最后变为零。后等于电源电压；而电流却由大变小，最后变为零。二、电容器的放电二、电容器的放电（1）电容器极板上电荷量逐渐减少；）电容器极板上电荷量逐渐减少；（3）灯泡由亮渐灭，电流表的读数越来越小）灯泡由亮渐灭，电流表的读数越来越小;放电过程的实验现象（2）电压表的读数越来越小）电压表的读数越来越小;说明电容器在释放电荷，即释放电能。说明电容器在释放电荷，即释放电能。说明电

5、容器两端电压逐渐减小，最后变为零。说明电容器两端电压逐渐减小，最后变为零。说明电路中的说明电路中的 电流逐渐减小，最后变为零。电流逐渐减小，最后变为零。1、演示电容器的放电过程、演示电容器的放电过程2、放电过程的实验现象、放电过程的实验现象？3、放电过程微观分析：、放电过程微观分析：在电场力作用下，两极板间的正在电场力作用下，两极板间的正负电荷不断负电荷不断中和中和，电容器上的，电容器上的电电压随着放电而下降压随着放电而下降，直至两极板，直至两极板电荷完全中和，电荷完全中和，UC为为。结论结论：电容器在放电过程中，电容器两端的电压由大变小，电容器在放电过程中，电容器两端的电压由大变小，最后变为

6、零；放电电流也由大变小，最后变为零。最后变为零；放电电流也由大变小，最后变为零。（1）电位差较大）电位差较大电流较大电流较大（2）电位差减小）电位差减小电流减小电流减小（3）电位差为）电位差为 0 电流为电流为 0三、电容器中的充放电电流三、电容器中的充放电电流说明说明:电路中的电流是由于电容器充放电形成的，并非电电路中的电流是由于电容器充放电形成的，并非电荷直接通过了介质。所以，要在电路中得到持续的电流，荷直接通过了介质。所以，要在电路中得到持续的电流，就必须让电容器不断地充电、放电就必须让电容器不断地充电、放电.充放电过程中，电容器极板上储存的电荷发生了变化，充放电过程中，电容器极板上储存

7、的电荷发生了变化，电路中有电流产生。电路中有电流产生。设在设在 时间段内，电容器极板上的时间段内，电容器极板上的电荷增加了电荷增加了q ，则电路中的电流大小为，则电路中的电流大小为：由由q=CuC知：知：i=qti=CuCti充放电电流，充放电电流，A；C电容器电容量，电容器电容量，F；uC电容器两端电压，电容器两端电压，V；t电流变化时间，电流变化时间，s。知识拓展知识拓展 电容器的特点电容器的特点2、电容器能够隔直流通交流。即、电容器能够隔直流通交流。即“隔直通交隔直通交”tu0tu01、电容器是一种储能元件。、电容器是一种储能元件。课堂练习课堂练习1、电容器在充电过程中，电容器两端电压由

8、、电容器在充电过程中，电容器两端电压由 变变 ，最后等于最后等于；电流会由；电流会由 变变，最后变，最后变 为为 ，充电结束，充电结束。2、电容器在放电过程中，电容器两端电压由、电容器在放电过程中，电容器两端电压由 变变 ，最后等于最后等于；电流也由；电流也由 变变 ，最后变，最后变 为为 ，放电结束。，放电结束。小小0大大电源电压电源电压大大小小大大小小00大大小小课堂练习课堂练习3、有一只、有一只0.1F的电容器，若以直流电流的电容器，若以直流电流充电，在充电，在100s 内相应的电压变化量为内相应的电压变化量为10V，试求该段时间的充电电流，试求该段时间的充电电流 的平均值为多少？的平均

9、值为多少？i=CuCt解解:=0.110-610100 10-6=0.01A课堂小结课堂小结1、电容器的、电容器的充放电过程充放电过程。极板电荷量极板电荷量电压电压电流电流充电过程充电过程放电过程放电过程2、电容器、电容器充放电电流的计算充放电电流的计算。3、电容器的特点。、电容器的特点。i=CuCt逐渐增加逐渐增加逐渐减少逐渐减少由大变小由大变小由小变大由小变大由大变小由大变小由大变小由大变小(1)储存电能储存电能 （2）隔直通交）隔直通交课后探究课后探究用交流电给电容器充电，你会观察到什么现象？用交流电给电容器充电，你会观察到什么现象？要求：（要求：（1）必须在老师或家长的监督下进行。）必

10、须在老师或家长的监督下进行。（2）尽量选用）尽量选用36伏以下安全电压。伏以下安全电压。（3）注意电容器、灯泡、电源之间的参数搭配。）注意电容器、灯泡、电源之间的参数搭配。1、写出电容器充放电过程的规律。、写出电容器充放电过程的规律。2、电容器能够通过直流电吗？为什么？、电容器能够通过直流电吗？为什么？3、有一只、有一只0、5F的电容器，若以直流电流的电容器，若以直流电流充电，在充电，在 10s内相应的电压变化量为内相应的电压变化量为20V，试求该段时间的充电，试求该段时间的充电电流的平均值为多少？电流的平均值为多少？课后作业课后作业 电容器和充电电池都可以储存电能，电容器除了能量密度小于充电

11、电容器和充电电池都可以储存电能，电容器除了能量密度小于充电电池之外，其他指标都优于充电电池。如果电容器的能量密度可以接近电池之外，其他指标都优于充电电池。如果电容器的能量密度可以接近充电电池时，则电容器是充电电池的最好替代品。充电电池时，则电容器是充电电池的最好替代品。随着社会经济的发展，人们对于绿色能源和生态环境越来越关注，随着社会经济的发展，人们对于绿色能源和生态环境越来越关注，超级电容器作为一种新型的储能器件受到社会和广大科研工作者的重视。超级电容器作为一种新型的储能器件受到社会和广大科研工作者的重视。超级电容器亦称电化学电容器，是上世纪超级电容器亦称电化学电容器，是上世纪70、80年代发展起来的一年代发展起来的一种新型的储能装置。由于超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高，种新型的储能装置。由于超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高，并具有充放电速度快、对环境无并具有充放电速度快、对环境无 污染、循环寿命长等优点，有希望成为污染、循环寿命长等优点，有希望成为本世纪新型的绿色能源。超级电容器可用来满足本世纪新型的绿色能源。超级电容器可用来满足汽车在加速、启动、爬坡时的高功率要求以保汽车在加速、启动、爬坡时的高功率要求以保护蓄电池系统，也可用与其他系统中，如护蓄电池系统，也可用与其他系统中，如作为移动通讯和计算机的备用电池等。作为移动通讯和计算机的备用电池等。