(完整版)中职《电工基础》电容器练习与答案

1、第三章电容器3-1电容器与电容量、填空题1、 两个相互绝缘又靠的很近的导体组成一个电容器。这两个导体称为电容器的两个极板， 中间的绝缘材料称为电容器的 介质。2、 使电容器带电 的过程称为充电； 充电后电容器失去电荷 的过程称为放电。3、电容的单位是法拉（巳,比它小的单位是 微法（uF和皮法（pF）,它们之间的换算关 系为：1F=102、在下列情况下，空气平行板电容器的电容、两极板间电压、电容器的带电荷量各有什么 变化？（1 ）充电后保持与电源相连，将极板面积增大一倍。（2 ）充电后保持与电源相连，将极板间距增大一倍。 充电后与电源断开，再将极板间距增大一倍。 充电后与电源断开，再将极板面积缩

2、小一倍。 充电后与电源断开，再将两极板间插入相对介电常数&=4的电介质。 答：由C=宁 和C= Q可得 （1）空气平行板电容器的电容 C增大1倍、两极板间电压不变、电容器的带电荷量增大 1倍。pf=1012 pF。4、 电容是电容器的固有属性，它只与电容器的极板正对面积、极板间距离 以及极板间电介 质的特性 有关，而与 外加电压大小、电容器带电多少 等外部条件无关。二、判断题1、 只有成品电容元件中才具有电容。（X）。2、 平行板电容器的电容与外加电压的大小成正比。（X）3、 平行板电容器相对极板面积增大，其电容也增大。（V）4、 有两个电容器，且 C1C2,如果它们两端的电压相等，贝UC1所

3、带的电荷较多。（V）5、 有两个电容器，且 C1C2，若它们所带的电量相等，贝U C1两端的电压较高。（X）三、问答题1、 有人说：“电容器带电多电容就大，带电少电容就小，不带电则没有电容。”这种说法对 吗？为什么？答：这种说法不对。因为电容器的电容是它的固有属性，它只与他的结构有关，电容器的结构不改变则电容就不会变。所以以上说法是不正确的。(2)空气平行板电容器的电容C减小1倍、两极板间电压不变、电容器的带电何里 Q减(3)小1倍空气平行板电容器的电容C减小1倍、两极板间电压增大1倍、电容器的带电荷量(4)Q不变空气平行板电容器的电容C减小1倍、两极板间电压增大1倍、电容器的带电荷量(5)Q

4、不变空气平行板电容器的电容C增大4倍、两极板间电压减小4倍、电容器的带电荷量Q不变3-2电容器的选用与连接、填空题1电容器额定工作电压是指电容器在电路中 耐压。在交流电路中，应保证所加交流电压的 能长期可靠工作而不被击穿 的直流电压，又称 最大值不能超过电容器的额定工作电压。2、 电容器串联之后，相当于增大了两极极板间的距离，所以总电容 小于每个电容器的电容。3、 电容器串联后，电容大的电容器分配的电压小，电容小的电容器分配的电压 大。当两只 电容器C1、C2串联在电压为U的电路中时，它们所分配的电压 Ui= 5 u, U2=CL,U。C1+C2C1+C24、电容器并联后，相当于增大了 两极板

5、的面积，所以总电容 大于每个电容器的电容。 二、计算题1、如图3-1所示电路中,Ci=15F, C2=10F, C3=30F, C4=60 门，求 A、B 两端的等效电容。CiC315 pFC21030 pFC460肝图3-1C3C430 X 60解：C3C4 串联则 C34=C3+C4= 30+60 =20( pfC34 与 C2 并联 C234=C34+C2=20+10=30( pl).C1C234 15X 30C234与 C1 串联 C1234=C=15X30=10( pfCAB=C1234=10 pf答：A、B两端的等效电容为10 p。2、两只电容器 C1和C2，其中C1=2 p, C

6、2=6 pF,将它串联到 U=80V的电压两端，每只电容器两端所承受的电压是多少？若将它们并联接到U=80V的电压两端，每只电容器所储存的电量是多少？C2解：由 串联电容器分压公式 5 = X U得C1+C26C12山=2+6 X 80=60(V)U2= X U =2；6 X 80=20(V)两个电容并联时：每个电容器的端电压相同，则有Q=CU得Q1=C1U=2 X 10-6 X 80=1.6 X 10-4 (C)Q2=C2U=6 X 10-6 X 80=4.8 X 10-4 (C)答：将它串联到 U=80V的电压两端，每只电容器两端所承受的电压是60V、20V。将它们并联接到U=80V的电压

7、两端，每只电容器所储存的电量是1.6 X 10-4c、4.8 X 10-4C。3、有若干个2 p、3 p 的电容，怎样组成10尸的电容？(要求用两种方法，且使用电容数量最少）C=10 卩C1C2C3C4题 3-2-2-3 （方法 1）AC9p2F|_C6LC7C5$ 3诉F 3疔斗二2诉B .C=10 卩C8题 3-2-2-3 （方法 2）二、实验题做实验时，第一次需要耐压50V、电容是10 pF的电容器；第二次需要耐压 10V、电容是200犷的电容器；第三次需要耐压20V、电容是50疔的电容器。如果当时手中只有耐压10V、电容是50疔的电容器若干个， 那么怎样连接才能满足实验需求？试画出设计

8、电路图。C1-I50 nC2C3C4C54T T一50 nF50 nF50 讶50 讶C10片50肝占C12C6l_C7LC8 50 50 50等效电容 C=10 n f耐压 U=50VC950肝等效电容 C=200 n f耐压 U=10VC1350 pF_C11-|-50 nF等效电容 C=50 n f耐压 U=20V3-3电容器的充电和放电、填空题1图3-2所示电路中，电源电动势为 E,内阻不计，C是一个电容量很大的未充电的电容 器。当S合向1时，电源向电容器 充电，这时，看到白炽灯 HL开始较亮，然后逐渐 变暗， 从电流表A上可观察到充电电流在 减小，而从电压表可以观察到电容器两端电压增

9、大。经过一段时间后，HL不亮，电流表读数为 0,电压表读数为 E。J2X1图3-22. 在电容器充电电路中，已知电容C=l疔，在时间间隔0.01s内，电容器上的电压从2V升高到12 V，在这段时间内电容器的充电电流为0.001A ;如果在时间间隔0.1 s内，电容器上电压升高10 V，则充电电流为 0.0001A。3. 将50 pF的电容器充电到100V，这时电容器储存的电场能是0.25J;若将该电容器若将该电容器继续充电到200V，电容器内又增加了 0.75J电场能。4电容器是储能元件，它所储存的电场能量与 电容和电压的平方成正比，电容器两端的 电压不能突变。5. R和C的乘积称为RC电路的

10、时间常数，用t表示，单位是s。二、问答题1当用万用表 Rx lk挡位检测较大容量的电容器时，出现下列现象，试判断故障原因。(1) 测量时表针根本不动。故障原因：电容器内部断路或容量很小，充电电流很小，不足以使指针偏转。(2) 测量时表针始终指在 0的位置，不回摆。故障原因：电容器内部短路。(3) 表针有回摆，但最终回摆不到起始位置，即位置。 故障原因：电容器漏电量很大。此时读数为漏电电阻值。2时间常数和哪些因素有关？时间常数的物理意义是什么？答：时间常数与 R和C的大小有关。时间常数的物理意义是：电容器的充、放电的快慢由时间常数t决定。t越大，过渡过程越长；工越小，过渡过程越短。一般认为，t= (35) T时，过渡过程基本结束，进入稳定状态。二、计算题1一个电容为100忻电容器，接到电压为 100 V的电源上，充电结束后，电容器极板上所 带电量是多少？电容器储存的电场能是多少？解：Q=CU=100 x 10-6 X 100=0.01 ( C)1 1Wc=2CUc2= 2 X 100X 10-6X 1002 =0.5(J)答：电容器极板上所带电量是0.01C，电容器储存的电场能是0.5J。2一个电容为10 pF的电容器