8.8 电容器的电容.ppt

第8节电容器的电容 第1章静电场 带电体放在空中 它所带的电荷是会慢慢地失去的 为了保存电荷 我们就需要有一个能 装电荷的容器 电容器 情景引入 一 电容器 2 构造 任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器 1 电容器 能够容纳 储存 电荷的器件 a 电容器的极板 构成电容器的两个导体 b 最简单的电容器 平行板电容器 在两个正对的平行金属板间夹上一层电介质 绝缘体 平行板电容器 电介质 电容器的极板 1 充电 使电容器带上电荷的过程 充电后两极板带有等量的异种电荷 每个极板所带电量的绝对值叫电容器的带电量 两极板间存在匀强电场 电容器储存电荷的同时也储存了电场能 其它形式的能转化为电场能 3 工作方式 正极板 负极板 E 有短暂的充电电流 两极间有电势差 2 放电 使电容器失去电荷的过程 电场能转化为其它形式的能 有短暂的放电电流 电容器两极正负电荷通过导线中和 不同的电容器容纳电荷的本领是不同的 就像不同的容器的装水量各不相同一样 我们该如何描述电容器容纳电荷的本领的大小呢 1 电容的定义 电容器所带电量Q与电容器两极间的电势差U的比值 叫电容器的电容 符号C 二 电容器的电容 2 定义式 Q指单一个极板带电量绝对值 U表示电容器两板的电势差 电压 3 电容的单位 法拉 F 还有 微法 皮法 p 1F 1C V 如果一个电容器带1C电量时 两极间电压是1V 这个电容器的电容就是1F 4 物理意义 表征电容器容纳电荷本领的大小电容是电容器本身的一种属性 与Q U无关 由电容器本身的结构决定 关于电容 下列说法中正确的是 A 电容器的极板上带电量越大 这只电容器的电容就越大B 电容器的极板间电压越大 这只电容器的电容就越大C 如果电容器两极板上没有带电 它的电容为零D 对某一个电容器来说 两板间的电势差随所带电量的增加而增加 D 某一电容器 当带电量为4 10 6C 两极板间的电势差为20v 求 1 电容器的电容 2 当所带电量减半时 电容器的电容为多少 3 如果电容器不带电呢 电容的大小取决于电容器的结构 那么跟哪些因素有关呢 1 电容与两板正对面积S的关系 三 平行板电容器的电容 静电计 2 电容与板间距离d的关系 3 电容与电介质的关系 平行板电容器的电容公式 两板间距离 两板正对面积 介电常数真空 r 1 静电力常量 电容器的两种常见题型 1 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 如增大两板间距d 则电容器电容C 板间电势差U 电容器所带电量Q 板间场强E分别如何改变 分析 充电后 继续保持电容器与电源相连 电容器两板间电势差U不变 如增大d 则由 C将减小 再由 Q减小 依E U d E将减小 电容器的两种常见题型 2 平行板电容器充电后 切断与电源的连接 在这种情况下 如增大d 则C U Q E分别如何改变 分析 充电后 切断与电源相连 电容器电量Q不变 如增大d 则由 C将减小 再由 U增大 依 E不变 问题的思路是 比较 两类题型的解析过程 可以看到 抓住Q 或U 不变这个条件是一个关键 最后用E U d Q Cd判断E的变化 再用C Q U判断出Q 或U 的变化 用C S 4 kd判断C的变化 当d 或变化 S 发生变化 课堂练习 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 接通开关S 电源即给电容器充电 则 A 保持S接通 减小两极板间的距离 两板间电场的场强减小 B 保持S接通 在两极板间插入一块介质 极板上的电荷量增大 C 断开S 减小两极板间的距离 两极板间的电势差减小 D 断开S 让两极板左右平移 两极板间的电场强度增大 BC 课堂练习 课堂练习 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 现将电容器两板间的距离增大 则 A 电容变大 质点向上运动 B 电容变大 质点向下运动 C 电容变小 质点保持静止 D 电容变小 质点向下运动 D 1 固定电容器 四 常用电容器 1 聚苯乙烯电容器 以聚苯乙烯薄膜为电介质 用两层铝箔为极板 符号 1 固定电容器 四 常用电容器 2 电解电容器 用铝箔做一个极板 以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质 用浸过电解液的纸做另一个极板 符号 电容较大 特点 电容比较大 有极性 2 可变电容器 四 常用电容器 两极由两组铝片组成 固定的一组铝片叫做定片 可以转动的一组铝片叫做动片 空气为电介质 转动动片 使两组铝片的正对面积发生变化 电容相应变化 符号 3 击穿电压和额定电压 四 常用电容器 加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度 超过这个限度 电介质将被击穿 这个电压称为击穿电压 电容器正常工作时两极板上的最大电压 称为额定电压 额定电压比击穿电压低 外壳上标的电压是额定电压 一 电容器1 任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器 2 电容器的充电 电容器与电源相连 电源能量 电场能电容器的放电 电容器与导线相连 电场能 其他形式能二 电容1 定义 2 单位 法拉F1F