四、电容器

人教版选修3 1 第一章静电场 第八节电容器的电容 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力的功 电场力做功与路径无关 U Ed 一 电容器 定义 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体 组成一个电容器 电容器的充 放电 EU 充电 电容器两板分别接在电池两端 结果两板带上等量异种电荷的过程 电源电能 电场能 放电 电源电能 电场能 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 电场能 其他形式能 说明 1 在充 放电过程中有电流产生 2 电容器所带电荷量 一个极板所带电荷量的绝对值 功能 能够容纳 储存 电荷的器件 二 电容 1 物理意义 表示电容器容纳电荷本领大小的物理量 2 定义 电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值叫电容器的电容 3 定义式 4 单位 法拉 简称法 符号为 F 常用单位 微法 F 皮法 pF 1 F 10 6F 1pF 10 12F 电容的大小应取决于什么 跟哪些因素有关呢 4 平行板电容器的电容公式 三 影响平行板电容器电容大小因素 两板间距离 两板正对面积 介电常数真空 r 1 静电力常量 四 常用电容器 1 按构造分 固定电容器 C不可变 符号为 可变电容器 C可改变 符号为 半可变电容器 C只能作微小改变 2 按介质分 纸介电容器 容量大 价格低 体积小 损耗大 有电感 云母电容器 介质损耗小 绝缘性能好 较稳定 瓷介电容器 耐磨 寿命长 易破碎 电解电容器 容量大 介质薄且两极近 体积小 有极性 易漏电 符号为 从电容器的包装上我们可以得到哪些信息 1 击穿电压 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 2 额定电压 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 3 电容器的重要指标 击穿电容及额定电压 小结 一 电容器 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体 组成一个电容器 二 电容 是描述电容器容纳电荷本领的物理量 1 定义 电容器所带电荷量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 2 定义式 3 单位 法拉 F 1F 106 F 1012pF 三 平行板电容大小决定的因素 四 电容器的分类 1 某电容C 20PF 那么用国际单位表示 它的电容为 F 2 10 11 练习巩固 2 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 3 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 4 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 5 用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电 充完电后电容器两板间的场强大小为E 1 充完电后 若仍闭合电键K 将电容器两极板正对面积变为原来的一半 则电容器的电容变为 流过导线中的电流方向为从极板流向极板 C 2 正 负 例与练 16 用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电 充完电后电容器两板间的场强大小为E 2 充完电后 若断开电键K 将电容器的两个极板距离变为原来的一半 则电容器的电容变为 电容器两极板间的电压变为 电容器两极板间的电场强度为 2C U 2 E 例与练 17 用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电 充完电后电容器两板间的场强大小为E 3 充完电后 若仍闭合电键K 将一块厚度为两板距离一半的平行于极板的矩形金属块放入两极板中间 电容器的电容变为 流过导线中的电流方向为从极板流向极板 2C 负 正 例与练 18 平行板电容器两板距离为4cm 带电量为8 10 8C 板间场强为4 104N C 则其电容为 若保持其它条件不变 而使两板正对面积减为原来的1 2 则其电容为 若将两板距离增加为8cm 则两板间场强为 电容为 5 10 11F 2 5 10 11F 4 104N C 2 5 10 11F 例与练 19 如图所示 平行板电容器A B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间 现将两极板间稍错开一些 其它条件不变 则 A 油滴将向上加速 电流计中电流由b流向aB 油滴将向下加速 电流计中电流由a流向bC 油滴将静止不动 电流计中电流由b流向aD 极板带电量减少 两板间