电容器的连接

电 容 器 的 连 接,【课前复习】,1.电容器电容的概念。2.平行板电容器的电容与那些因素有关？3.标称容量和额定工作电压的概念。,图中电容器容体上分别显示的是电容器的那几个参数，它们各有什么意义？,标称容量2200uF,额定工作电压25V,【观察与思考】,小李在维修电路时，碰到了以下情况：有一实际电路需要用到一个16uF、800V电容器，而手边只有若干16uF，450V的电容器，该怎么办？,你能帮小李解决这些问题吗？,【案例】,将几个电容器首尾相连组成一个电路的连接方式称为电容器的串联。,一、 电容器的串联,图 1,电容器串联电路的特点, 电荷量特点,每个电容器带的电荷量相等。, 电压特点,总电压等于各个电容器上的电压之和。, 电容特点,总电容的倒数等于各个电容器的电容的倒数之和。,q1=q2=q3=q,将图1的电容器串联电路等效为图2所示的电路，等效电容C 两极板电量也为q。,图 2,等效电容：,电容器串联与电阻器串联电路特点比较,【例1】,有两个电容器，C1容量为2F，额定工作电压为160；C2容量为10F，额定工作电压为250。若将它们串联后接在300的直流电源上使用，求等效电容量和每只电容器上分配的电压，这样使用是否安全？,解：等效电容量为,由于,故,由于电容器C1所承受的电压是250，超过了它的耐压，所以C1将为被击穿，导致C2承受着全部电源电压300，而300远大于C2的耐压250，C2也会被击穿。所以，这样使用是不安全的。,【沙场练兵】,如下图中，C1 = C2 = C3 = C0 = 200 F，额定工作电压为 50 V，电源电压 U = 120 V，求这组串联电容器的等效电容是多大？每只电容器两端的电压是多大？在此电压下工作是否安全？,解：三只电容串联后的等效电容为,每只电容器上所带的电荷量为,每只电容上的电压为,电容器上的电压小于它的额定电压，因此电容在这种情况下工作是安全的。,二、 电容器的并联,将几个电容器的一个极板连在一起，另一个极板也连在一起的连接方式称为电容器的并联。,电容器的并联电路的特点, 电压特点, 电荷量特点, 电容特点,每个电容器两端的电压相等，并等于外加电压。,总电荷量等于各个电容器的带电荷量之和。,总电容等于各个电容器的电容之和。,电容器并联与电阻器并联电路特点比较,【例2】,电容器C1=10F,充电后电压为30，电容器C2=20F，充电后电压为15V，把它们并联在一起，其电压是多少？,解：电容器C1、C2并联前的带电量分别为,它们所带的总电量为,并联后的总电容量为,并联后的共同电压为,【沙场练兵】,标有“10uF,500V”和“50uF,200V”的电容器并联，等效电 容是多少?并联后的电路电压最高是多少?当电路的电压为所加的最高电压时，每个电容器所带的电量是多少？ 解：并联后的总电容为 因为电容器“50uF,200V”的额定电压低，所以并 联后的电路电压最高是 200V。 电路电压是200V时，每只电容器的电量各为：,三、电容器的混联,既有串联又有并联的电容器组合，称为电容器的混联。,【例3】,如图3所示，C1为100F、耐压50，C2为50F、耐压100，3为50F、耐压50。求总电容量C及最大安全工作电压U。 解：由图可看出，三个电容器 的连接关系是C2和C3并联 后再与C1串联。 (1)总电容量为,(2)最大安全工作电压 因为C和C并联后可看作一个电容器，其等效电容量为100F 、耐压50，而C1也是100F、耐压50，这样相当于两个100F、耐压50V的电容器串联。所以说，该混联电路承受的最大安全工作电压为100V。,【案例分析】,A: 2只16uF电容器串联后接入电路。 B：2只16uF电容器并联后接入电路。 C: 4只16uF电容器先两两并联，再串联接入电路 D：4只16uF电容器先两两串联，再并联接入电路,小李在维修电路时，碰到了以下情况：有一实际电路需要用到一个16uF、800V电容器，而手边只有若干16uF，450V的电容器，该怎么办？,【思考】,电路如图所示，C1=20pF,C2=30pF,C3=80pF,C4=20pF， (1)当开关S断开时，A,B两点间的等效电容是多少? (2)当开关S