学教科版选修31 1.6电容器和电容 课件（2）（31张）.ppt

电容器的电容 富兰克林揭开了 天电 的奥秘 1752年6月的一个雷雨天 富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验 要把天电引下来看一看 富兰克林在成功引下天电后做了实验 证明了天电和摩擦产生的电是相同的 富兰克林在引下天电后是如何把这些电荷贮存起来的 定义 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体 组成一个电容器 一 电容器 平行板电容器 电介质 电容器的极板 电容器的极板 2 电容器的充电 将电容器两个极板带上电荷的过程 叫电容器的充电 一 电容器 正极板 负极板 两板分别带等量异种电荷 一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量 e 有短暂的电流 两极间有电压 3 电容器的放电 用导线将充电后的电容器两极接通 两极失去电荷的过程 叫电容器的放电 一 电容器 在放电过程中导线上有短暂的电流产生 电容器两极正负电荷通过导线中和 电容器的充 放电 充电 电能 电场能 放电 电场能 其他形式能 2 在充 放电过程中有电流产生 1 充电完毕 电容器两端电压等于电源电压 1 电容器带电的特点 充电后的电容器两极间的电压 叫电容器的电压 二 电容器的电容 电容器的带电量q越多 电压u越高 q 0 01c u 100v q 0 02c u 200v q 0 03c u 300v q与u成正比q u是定值 两极间有电压u 2 电容器带电与水桶盛水类比 二 电容器的电容 h 1cm v 1dm3 h 2cm v 2dm3 v与h成正比v h是定值 水桶截面积 二 电容器的电容 h 1cm v 1dm3 h 1cm v 4dm3 水桶v h s越大 容纳水的本领越强 2 电容器带电与水桶盛水类比 s与v h无关 3 电容的定义 电容器所带电量q与电容器两极间的电压u的比值 叫电容器的电容 二 电容器的电容 u 容纳电荷的本领 与水桶截面积s类比 讨论 c由q u决定吗 c不由q u决定 q cu q由c u决定 u由q c决定 5 另一种定义 4 电容的单位 二 电容器的电容 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 1 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 电容器的电容与电量q及电压u都无关 由电容器本身决定 与水桶截面积s类似 例与练 d 2 如图所示 将平行板电容器两极板分别接在电压是6v的电池组正负极 跟电池组负极相连的极板带电量为 9 0 10 8c 则电容器的带电量为c 电容器的电容为pf 若将此电容器两极接电压12v的电池组正负极 电容器的电容为pf 9 0 10 8 1 5 104 1 5 104 电容与电压u无关 例与练 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 三 平行板电容器的电容 3 电容与电介质的关系 三 平行板电容器的电容 4 平行板电容器的电容公式 三 平行板电容器的电容 两板间距离 两板正对面积 介电常数真空 r 1 静电力常量 5 平行板电容器充电平衡后仍与电源相连 两极板间的电压是u 充电荷量为q 两极板间场强为e 电容为c 现将两极板间距离减小 则 a q变大b c变大c e不变d u变小 例与练 ab 6 平行板电容器充电平衡后与电源断开 两极板间的电压是u 充电荷量为q 两极板间场强为e 电容为c 现将两极板间距离减小 则 a q变大b c变大c e不变d u变小 e与d无关 即e不变 例与练 bcd 四 常见电容器 1 种类 四 常见电容器 2 击穿电压和额定电压 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 13 把可变电容器的动片旋进去一些 电容器的电容 如果把两板间的电介质由空气换成陶瓷 则电容 如果增大两板间的电势差 则电容 以上填 变大 变小 或 不变 如果把动片全部旋出来 则电容 填 最大 或 最小 例与练 变大 变大 不变 最小 该元件有两片锡箔 导体 中间是一层薄纸 介质 构成 六 小结 1 两块彼此靠近而又绝缘的导体在一起就组成了电容器 2 电容器的作用是容纳电荷 储存能量 3 电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容 4 电容描述了电容器容纳电荷本领的大小 由电容器本身的属性决定 5 平行板电容器的电容公式为c s 4 kd 利用这个公式可以判断平行板电容器电容的变化 如果再结合公式c q u e u d 可以判断电容器的带电量 两极板间电势差 两极板间场强的变化 单相电机流过的单相电流不能产生旋转磁场 需要采取电容用来分相 目的是使两个绕组中的电流产生近于90 的相位差 以产生旋转磁场 电容感应式电机有两个绕组 即启动绕组和运行绕组 两个绕组在空间上相差90度 在启动绕组上串连了一个容量较大的电容器 当运行绕组和启动绕组通过单相交流电时 由于电容器作用使启动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角 先到达最大值 在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场 使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场 在旋转磁场的作用下 电机转子中产生感应电流 电流与旋转磁场相互作用产生电磁场转矩 使电机旋转起来 电容感应式电机有两个绕组 即启动绕组和运行绕组 两个绕组在空间上相差90度 在启动绕组上串连了一个容量较大的电容器 当运行绕组和启动绕组通过单相交流电时 由于电容器作用使启动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角 先到达最大值 在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场 使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场 在旋转磁场的作用下 电机转子中产生感应电流 电流与旋转磁场相互作用产生电磁场转矩 使电机旋转起来 要使单相电动机能自动旋转起来 我们可在定子中加上一个起动绕组 起动绕组与主绕组在空间上相差90度 起动绕组要串接一个合适的电容 使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度 即所谓的分相原理 这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组 将会在空间上产生 两相 旋转磁场 在这个旋转磁场作用下 转子就能自动起