电容和电容器知识点精解

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，清联系改正或者删除电容和电容器-知识点精解1.电容的定义（1）电容器作用：电容器是电气设备中常用的一种重要元件，可以用来容纳电荷.构成：两金属板间夹上一层绝缘物质（电介质）就是一个最简单的电容器。两个金属板就是电容器的两个电极。充电与放电：使电容器带电叫充电；使充电后的电容器失去电荷叫放电.电容器所带电量：电容器的一个极板上所带电量的绝对值。击穿电压与额定电压:加在电容器两极上的电压如果超过某一极限，电介质将被击穿从而损坏电容器，这个极限电压叫击穿电压；电容器长期工作所能承受的电压叫做额定电压，它比击穿电压要低。（2）电容的定义Q电容器所带电量与两板间电势

2、差之比叫电容。定义式为C=万单位:在国际单位制中，电容单位是法（F）.常用单位有：微法（uF）和皮法（pF）。它们的换算关系是1F=106uF=1012PF物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量.2.平行板电容器电容的决定因素1 / 8资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除平行板电容器的电容，跟介电常量£成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。用公式表达为£SC下面表中为几种电介质的介电常量的值。4-kd电介质空气石蜡陶舞破礴云母介电常量1.00052.0-2.16411623.常用电容器2 / 8资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，清

3、联系改正或者删除常用的电容器可分为固定电容器和可变电容器。(1)固定电容器固定电容器的电容是固定不变的,图 1-49常用的有纸质电容器及电解电容器。_L11/TTT乙甲：固定电容器乙；电解电容器丙：可变电容器纸质电容器：在两层锡箔或铅箔中间夹以在Q)石蜡中浸过的纸，一起卷成圆柱体而制成的电容器(图1-49(a).电解电容器：这种电容器是用铝箔作阳极，用铝箔上很薄的一层氧化膜作电介质，用浸渍过电解液的纸作阴极制成的(图149(b),由于氧化膜很薄，这种电容器的电容较大。电解电容器的极性是固定的，使用时正负极不能接错，不能接交流电。(2)可变电容器特点：电容可以改变.构成：由两组铝片组成(图49(

4、c),固定的一组铝片叫定片,可以转动的一组铝片叫动片。使用时可以转动动片使两组铝片正对面积发生变化从而改变电容的大小。(3)电路中常用的几种电容器的符号如图49(d)所示。例1图50中平行放置的金属板A、B组成一只平行板电1A容器。在不断开电键K时，使A板向上平移拉开一些：使A板向TB右平移错开一些：往A、B间充入介电常量£>1的电介质.试讨论电容器两板电势差电量Q、板间场强E的变化情况。若断开电键K,图卜50情况又如何？【分析思路】解决本题的关键在于明确电容器所涉及的不变量,不断开电键时，意味着电容器两板间的电压U保持不变；断开电键后，意味着电容器所带电量是不变的。明确以上两

5、点，即可再根据电容的定义式及平行板电容器电容的决定因素来讨论本题.【解题方法】应用电容定义式c=、平行板电容器电容的决定P<?TT式C=就7及匀强电场的场强与电势差的关系E=来讨论。4几kdd资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，清联系改正或者删除【解题】电键K不断开时，电容器两极板间电压U不变。因为平行板电容器电容CCC；,当A板向上平移即di曾大时，C减小.由于Q=CU,U不变，所以Q变小；平行板电客器内部电场为身强电场，根据E=,U不变，才曾大，所以E变小。两板错开意味着正对面枳S变小。由C8S可知C变小，由Q二CU可知磅小，但由于d不变，由E=?可判定此时E不变。d£S

6、由C二不一7知，插入电介质即对曾大，所以ci管大，由Q=CU知4几kdQ增大，而E=?,所以E不变。电键K断开后，意味着电容器所带电量Q不变。d由皿上知，疝曾大使C变小，又因为u=2,所以U变大，而d。E=3=3,即E不变。两板错开时S变小，由C=S可知，C变小，所以U变大，而E=1,所以E变大。丫一£0j由c=77知，充入电介质即£变大，。变大。据u=六知u变M一4几kdC1d_TTH1:小，从而根据E二:知E变小。【例2】如图151所示，两块水平圆-S1d放置的平行金属板M、N,相距为d,组成一个电容为C的平行板电容器,M板接地对板的正中央有一小孔B。从B孔正上方h处的

7、A点，由静止一滴一滴地滴下质量为m、电量为q3 / 8资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除的带电油滴，油滴穿过B孔后落到N板，把全部电量传给N板，若不计空气阻力及板外电场:问:（1）第几滴油滴将在M、N板间作匀速直线运动？（2）能达到N板的液滴不会超过多少滴？【分析思路】带电油滴将所带的电量传给N板，因静电感应使M板带上等量异种电荷，这就使电容器带电，N板间存在匀强电场。当电场力等于重力时，油滴作匀速直线运动，此时油滴从A点落到N板时重力做的功等于克服电场力做的功,油滴至N板速度为零，即为最后一滴落至N板的油滴，其余以后落下的油滴米达N板即反方向向上运动。【解题方法】静电感

8、应原理、平行板电容器两板间的电场为匀强电场、电容的定义式、受力平衡条件及动能定理。【解题】（1）设第n滴油滴将在两板间作匀速直线运动°由C二标得又由E=¥，所以有E二篇所以，当第n滴油滴作匀速直线运动下落时,UUdCd两板间的场强E=由平衡条件可知,此时有GdEq=mg, gp -= mgCd.mgCdn =-q + 1q即第巴婴+1滴油滴将在M、N板间作匀速直线运动。（2）设能到达N板的液滴不会超过n，q滴，即第滴在两板间作匀减速直线运动，到达N板时的速度刚好为零,由动能定理得mg(h+d)qU'=0其中U'为第n油滴运动时两板间的电压，则U，=£

9、;一也由以上两式联立解得资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，清联系改正或者删除)mgC(h+d)n=2+q2+di即能达到t破的液滴不会超过上下一+1滴。【例3在静电复印机里，常用图1-52所q示的电路来调行A、C两板间电场强度的大小，从而来控制复印件的颜色深浅。在操作时,首先对金属平板A、B组成的平行板电容器充电.该电容器的B板接地，A、B间充有介电常量为£的电介质，充电后两板间的电势差为而后，断开该充电电源，将连接金属平板C和可调电源£的开关K闭合，这样，A、C两板间的电场强度将随可调电源£的电压变化而得以调节,已知C板与A板很近，相互平行，且各板而积相等。

10、A、B板间距离为dl,A、C板间的距离为d2.A、C板间的空气介电常量取为葭试求:当电源£的电压为U0时，A、C两板间某点P处的电场强度.图1-52图L53【分析思路】首先对平行金属板A、B组成的电容器充电时，A板带上的电荷设为Q,则Q=CiU,开关K闭合后等效电路如图1-53所示，由于金属板B和电源负极都接地，所以它们电势均为零。设此时金属板A、B间的电势差为U1,金属板A、C间的电势差为U2,则由于电源电压为U0,所以有U1+U2=U().可见，开关K闭合后，金属板A、B间的电势差将变小，故金属板A、B上的电荷将发生变化。孤立导体A的电荷将重新分布，设其上表面带负电荷为42,下表而带正电荷为+Q1，则有Q1+QQ2)4。于是金属板B上的电荷将由一Q减少为一Qi，金属板C的电荷为4