第八节 电容器与电容

1、电容器与电容电容器与电容带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器装电荷的容器”电容器。电容器。 电容器是一种存储电荷的装置，它在收音机、电容器是一种存储电荷的装置，它在收音机、电视机、洗衣机、电冰箱等各种家用电器中是一个电视机、洗衣机、电冰箱等各种家用电器中是一个不可缺少的关键元件之一。例如收音机的不可缺少的关键元件之一。例如收音机的“调台调台”就是利用电容器来实现的。那么，电容器的构造如就是利用电容器来实现的。那么，电容器的构造如何？它有和性质及特点呢？何？它有和

2、性质及特点呢？1 1、定义：任意两彼此、定义：任意两彼此绝缘绝缘又相距很近又相距很近 的的导体导体组成的装置组成的装置一一 电容器电容器2 2、结构：两导体、结构：两导体 （ 两两 极极） 绝缘物质绝缘物质 （ 电介质电介质）3 3、储电原理储电原理：两极正负电荷相互吸引而：两极正负电荷相互吸引而 被储存下来被储存下来4 4、充电充电：把电容器的两极和电源的正负极相连：把电容器的两极和电源的正负极相连, ,两极就分别带上了等量的异种电荷两极就分别带上了等量的异种电荷, ,这个过程叫这个过程叫充电，充电过程中电路中有充电，充电过程中电路中有短暂短暂的充电电流。的充电电流。5、放电放电：把充电后的

3、电容器两极接通：把充电后的电容器两极接通, ,两极上的两极上的正负电荷中和正负电荷中和, ,电容器不再带电电容器不再带电, ,这个过程叫放电。这个过程叫放电。一一 电容器电容器电容器是一种能储存电荷和能量的元件电容器是一种能储存电荷和能量的元件一极所带电荷量的绝对值叫电容器所带电荷量一极所带电荷量的绝对值叫电容器所带电荷量Q电容器的储电量与什么有关呢？电容器的储电量与什么有关呢？通过实验探究发现通过实验探究发现同一只电容器在不同的充电电压下储电量不同，同一只电容器在不同的充电电压下储电量不同，电压越大，储电量越大电压越大，储电量越大不同的电容器在相同的充电电压下，储电量不同的电容器在相同的充电

4、电压下，储电量往往不同往往不同能反映电容器本身的属性能反映电容器本身的属性精确实验表明精确实验表明：同一只电容器，带电量同一只电容器，带电量与电势差的比值与电势差的比值 是一个定值是一个定值QU不同的电容器在相同的电压下，带电量与不同的电容器在相同的电压下，带电量与电势差的比值电势差的比值 越大，说明电容器的带电越大，说明电容器的带电量越大量越大QU电荷量与电势差的比值能反映电荷量与电势差的比值能反映 电容器容纳电荷的本领电容器容纳电荷的本领4 4、单位：国际制单位为、单位：国际制单位为法拉法拉，简称法，符号，简称法，符号F F1F = 101F = 106 6F = 10F = 101212

5、pFpF常用单位有常用单位有微法微法（FF）、）、皮法皮法（pFpF）3 3、物理意义：描述电容器容纳电荷的本领、物理意义：描述电容器容纳电荷的本领二二 电容电容1 1、定义：电容器所带电量与两极板间电势差的、定义：电容器所带电量与两极板间电势差的比值比值 叫电容器的电容，用符号叫电容器的电容，用符号C C表示表示: : QUQUC=2、定义式、定义式5 5、计算式：、计算式：UQUUQQUQC1 1、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ）A A、电容器一极带电电容器一极带电Q Q，另一极带电，另一极带电 Q Q，则此电容器不带电，则此电容器不带电B B、电容器两极板间电压越高，电容越小、

6、电容器两极板间电压越高，电容越小C C、电容器所带的电荷越多，电容就越大电容器所带的电荷越多，电容就越大D D、电容器所带电荷增加一倍，则两极间、电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一的电压也一 定增加一倍定增加一倍练练 习习电容是反应电容器本身属性的物理量，不由外界电容是反应电容器本身属性的物理量，不由外界因素电势差或电量决定，那由哪些因素决定呢？因素电势差或电量决定，那由哪些因素决定呢？D三 平行板电容器的电容 平行板电容器的电容由哪些因素平行板电容器的电容由哪些因素决定呢？决定呢？猜想猜想+静电计 静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电静电计是在验电器的基础上制成的，用来

7、测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差。势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差。在在Q Q和和S S不变时，不变时，d d减小，减小，U U减小。由减小。由C=Q/UC=Q/U知：知：C C增大。增大。+静电计+静电计 在在Q Q和和d d不变时，不变时，S S越小，越小，U U越越大。由大。由C=Q/UC=Q/U可知：可知：C C越小。越小。+静电计+静电计 在在Q Q、 d d和和S S不变时，插入不变时，插入电介质（电介质（ 增大），增大），U U减小。由减小。由C=Q/UC=Q/U知：知：C C增大。增大。 介质介质插入平插入平行板电行板电容器两容

8、器两极中后，极中后，使正负使正负极板中极板中的电荷的电荷更加不更加不易相向易相向运动而运动而中和，中和，从而从而CC。 电电 容容:（决定式）（决定式）1.1.电量电量Q Q、正对面积、正对面积S S保持不变时保持不变时, ,距离距离d d越大，越大，C C越小越小2.2.电量电量Q Q、距离距离d d保持不变时保持不变时, ,正对面积正对面积S S越大，越大，C C越大越大3.3.电量电量Q Q、距离距离d d、正对面积正对面积S S保持不变时保持不变时, ,插入介质，插入介质，电容电容C C变化变化K-K-静电力常量静电力常量-介电常数介电常数S-S-正对面积正对面积d-d-间距间距探探

9、究究结结 论论三三 平行板电容器的电容平行板电容器的电容4sCkd常见电介质的介电常数常见电介质的介电常数3 3、常用电容器：、常用电容器：（1 1）按构）按构 造分造分: :固定电容器：固定电容器：C C不可变（符号为不可变（符号为 ）可变电容器：可变电容器：C C可改变（符号为可改变（符号为 ）半可变电容器：半可变电容器：C C只能作微小改变只能作微小改变（2 2）按介）按介 质分：质分：纸介电容器：容量大，价格低，体积小； 损耗大，有电感。云母电容器：介质损耗小，绝缘性能好， 较稳定。4 4、电容器的重要指标：电容及额定电压。、电容器的重要指标：电容及额定电压。瓷介电容器：耐磨，寿命长；

10、易破碎。电解电容器：容量大（介质薄且两极近)， 体积小；有极性，易漏电。 （符号为： ）（2）击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。（1 1）额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。）额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。一般情况下，工作电压应低于击穿电压。特别注意：特别注意：电容器与电源相连不断开，电压保持一电容器与电源相连不断开，电压保持一定。充电后与电源断开，电量保持一定定。充电后与电源断开，电量保持一定四四 常见电容器常见电容器1 1、有一正充电的平行板电容器，若使它的电荷量减少、有一正充电的平行板电容器，若使它的电荷量减少 3 31010-4

11、-4C C，其电压降为原来的三分之一，则（，其电压降为原来的三分之一，则（ ）A A、电容器原来的带电量可能是、电容器原来的带电量可能是9 91010-4 -4C C B B、电容器原来的带电量为、电容器原来的带电量为4.54.51010-4 -4C C C C、电容器原来的电压可能为、电容器原来的电压可能为1V1VD D、电容器原来的电压可能为、电容器原来的电压可能为1 11010-4 -4V VBC2 2、两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间、两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间 的电压加倍，而板间的电场强度减半，应使的电压加倍，而板间的电场强度减半，应使 （ ）A A、两板的电荷

12、量加倍，而距离变为原来的、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的4 4倍倍B B、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的2 2倍倍C C、两板的电荷量减半，而距离变为原来的、两板的电荷量减半，而距离变为原来的4 4倍倍D D、两板的电荷量减半，而距离变为原来的、两板的电荷量减半，而距离变为原来的2 2倍倍C3 3、用两节相同的电池给两个电容器、用两节相同的电池给两个电容器C C1 1和和C C2 2充电，已知充电，已知 C C1 1C C2 2，当达到稳定状态时，两电容器的电势差分，当达到稳定状态时，两电容器的电势差分 别为别为U U1 1和和U U2 2，带电量分

13、别为，带电量分别为Q Q1 1和和Q Q2 2，则：，则： （ ） A AU U1 1U U2 2 B BU U1 1=U=U2 2 CQ1=Q2DQ1Q2 BD4 4、某平行板电容器的电容为、某平行板电容器的电容为C C，带电荷量为，带电荷量为Q Q，相距为，相距为 d d，今在板间中点放一个电荷量为，今在板间中点放一个电荷量为q q的点电荷，则它的点电荷，则它 受到的电场力的大小为（受到的电场力的大小为（ ） A A、 B B、 C C、 D D、 2dkQq22dkQq4CdQqCdQq2CA5 5、平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在、平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在 两板间有一正电荷（电荷量很少）固定在两板间有一正电荷（电荷量很少）固定在P P点，如点，如 图所示，以图所示，以U U表示电容两极板间的电压，表示电容两极板间的电压，E E表示