电容器的串联和并联.ppt

一 电容器 储藏电荷或电能的装置 绝缘介质 空气 云母 陶瓷 电解液 容量可变 固定 可变 微调 纸介电容器结构 实用电容器分类 介电纸 各种电容器 平板空气电容器 7 2电容器电容器的并联和串联 纸介 钛酸钡等 凡是满足 电压与电量成正比 且比值与外界无关 的两个导体的组合 就称为电容器 组成电容器的两个导体叫做电容器的极板 带正电的极板称为正极 带负电的称为负极 比例常数C称为电容器的电容 由静电屏蔽知道 导体壳内部的场只由腔内电量Q和几何尺寸及介质决定 不受外部电场的影响 由靠近的两金属板所组成的系统 二者之间的电势差与所带电量成正比 由电容器电容的定义 电容C 可见电容C在数值上等于维持两极板间1个单位电压时极板上所需电量 电容C是表征电容器储存电荷能力大小的物理量 另外 电容C只与组成电容器的两导体的大小 形状 相对位置以及介质有关 而与其所带电量和板间电压无关 电容器的单位 1F 法拉 1C 1V一般来讲 法拉这个单位太大 通常用微法 F 或皮法 pF 为单位 1F 106 F 1012pF电容的量纲为I2L 2M 1T4 处在真空中远离其他导体并且互不影响的导体称孤立导体 孤立导体球电势 由定义 真空中孤立导体球电势 只与导体本身的几何尺寸和材料有关 而与带电量无关 用孤立导体球要得到1F的电容 球半径为大 孤立导体的电容 可见法拉单位的确太大 如果我们将地球视为一个孤立导体球 其电容值仅为 C 4 3 14 8 85 10 12 6400 103 7 10 4F 700 F 几种典型的电容器 1 平行板电容器 板间场强 电势差 电容 二 电容器电容的计算 常见的电容器 按其极板的形状有 平行板电容器 球形电容器和柱形电容器等 不论是哪一种电容 当极板带有电荷q时 两极板间有相应的电势差UA UB 则电容器的电容值为 2 圆柱形电容器 板间场强 两极间电势差 电容 下面我们以求柱形电容器的电容为例 说明求电容值的一般过程 首先 让电容器的内 外极板带有电荷 q和 q 单位长度上的电荷为 q l 3 球形电容器 板间场强 两极间电势差 电容 三 电介质对电容器电容的影响实验表明 在同样电压下 当电容器充满介质后的电容为真空中的电容的 r倍 即 r叫做介质的相对介电常数 或称为电容率 它是表征介质本身特征的量 是一无单位的纯数 介质的介电常数用 表示 r 0其单位与 0相同 C2 N m2 真空的 r 1 其它介质的 r 1 所以介质中的电容为 0 r 几种常见电介质的相对介电常数 四 电容器的串并联 1 电容器的并联 特点 各电容器上的电压相同 所分配到的电量与电容成反比 总电量等于各个电容器中电量之和 所以 并联等效电容为 2 电容器的串联 特点 各电容器上的电量相等 所分配到的电压与电容成反比 各电容上电压之和等于总电压 总电压 等效电容的倒数 例 三个电容器如图联接 且C1 C2 C3 耐压值分别为100V 200V和300V 求此电容器组的耐压值 解 设电容器组的耐压值为U 则U1