第八节 电容器的电容

1、 巴东县第三高级中学巴东县第三高级中学作者作者 谭洋谭洋17481748年的一个晴朗的日子，在巴黎圣母院前年的一个晴朗的日子，在巴黎圣母院前“魔术师魔术师”诺莱特调诺莱特调来来700700个修道士，让他们手拉手站成一排，全长约个修道士，让他们手拉手站成一排，全长约300m300m，队伍十，队伍十分壮观。装着水的大玻璃罐内有一根金属引线通到外面，与一个分壮观。装着水的大玻璃罐内有一根金属引线通到外面，与一个迅速转动并受到摩擦的大玻璃圆盘相连。随着诺莱特一个手势，迅速转动并受到摩擦的大玻璃圆盘相连。随着诺莱特一个手势，排在最前面的修道士用手握住了从瓶口引出的金属线。一瞬间，排在最前面的修道士用手握

2、住了从瓶口引出的金属线。一瞬间，700700个修道士几乎同时惊叫着跳了起来，在场的人无不目瞪口呆。个修道士几乎同时惊叫着跳了起来，在场的人无不目瞪口呆。原来这是一场大规模的原来这是一场大规模的“电震实验电震实验”。玻璃大。玻璃大圆盘是起电机的一部分，圆盘是起电机的一部分，而那个神奇的大玻璃罐，而那个神奇的大玻璃罐，是一个能是一个能将电荷储存起将电荷储存起来来的的“莱顿瓶莱顿瓶”。随着科学技术的发展，以及科学技术在现实生随着科学技术的发展，以及科学技术在现实生活中的大量应用，科学家将之前的活中的大量应用，科学家将之前的“莱顿瓶莱顿瓶”进行了研究和改进，最后得到了我们现在生活进行了研究和改进，最后

3、得到了我们现在生活中常用的电子元件中常用的电子元件电容器电容器电容器电容器：电路中具有：电路中具有储存电荷功能储存电荷功能的的装置装置。科学家研究发现，任何两个科学家研究发现，任何两个彼此绝缘彼此绝缘又又相隔很相隔很近近的的导体导体都都具有具有较强的较强的储电能力储电能力。我们可以利用我们可以利用两个两个相距很近相距很近的的平行金属板平行金属板中间中间夹上夹上一层一层绝缘物质绝缘物质电介质电介质（空气也是一种（空气也是一种电介质），就组成了一个电介质），就组成了一个最简单最简单的的电容器电容器，它，它叫做叫做平行板电容器平行板电容器解释（略见教科书和讲解）解释（略见教科书和讲解） 演示实验演示

4、实验注意注意：1.1.什么是什么是电容器的电容器的充电充电？2.2.什么是什么是电容器的电容器的放电放电？3.3.电容器充放点过程中的能量变化？电容器充放点过程中的能量变化？实验发现：实验发现：电容器在电容器在充电过程中充电过程中，随着两极板上分别充的，随着两极板上分别充的等量异种等量异种电荷量电荷量Q Q的的增加增加，两极板间的，两极板间的电势差电势差U U增大增大，Q/UQ/U的的比值比值却却没有发生改变没有发生改变；在放电过程；在放电过程中，随两极板上中，随两极板上电荷量电荷量Q Q减少减少时，时，U U也与也与Q Q同比例同比例减小，即减小，即Q/UQ/U的的比值比值也是也是不变不变的

5、（在放电未结束的（在放电未结束之前）。我们后来把这个比值不变的量称为电之前）。我们后来把这个比值不变的量称为电容器的容器的电容电容，用符号，用符号C C表示表示刚刚我们知道了，我们把电容器极板上所带电荷量与其之间的电势差的比值称为该电容器的电容。用符号C表示即：注意：其中Q代表的是其中一个极板所带的电荷量；U表示的是两个极板之间的电势差。电容器的电容器的电容电容是是与与Q Q、U U无关无关的的常量常量。电容的单。电容的单位是法拉，简称法，符号是位是法拉，简称法，符号是F F1F=1C/V1F=1C/V除了法拉，电容器还有微法（除了法拉，电容器还有微法（FF）、皮法（）、皮法（pFpF）等单位

6、等单位1F=101F=10-6-6F F，1pF=101pF=10-12-12F F电容器电容器：具有储存电荷功能的装置：具有储存电荷功能的装置电容电容：1.1.电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量Q Q与电容器两极板间的电势与电容器两极板间的电势差的比值；其也是描述差的比值；其也是描述电容器容纳电荷本领电容器容纳电荷本领的物理的物理量。量。2.2.表达式：表达式：3.3.单位：法拉，简称法，符号单位：法拉，简称法，符号F F4.4.电容电容是电容器的固有属性是电容器的固有属性与与电容器所带电容器所带电荷量电荷量和和其两极板间的其两极板间的电势差电势差无关无关。静电计静电计：静电计实质上也是一

7、种验电器，使用：静电计实质上也是一种验电器，使用的时候把它的金属球与一个导体连接，金属外的时候把它的金属球与一个导体连接，金属外壳与另一个导体连接（或者金属外壳与另一个壳与另一个导体连接（或者金属外壳与另一个导体同时接地），从指针导体同时接地），从指针偏转角度偏转角度的大小可以的大小可以推知两个导体间推知两个导体间电势差的大小电势差的大小。演示实验演示实验注意注意：1.1.刚刚所得到的刚刚所得到的平行板电容器的电容平行板电容器的电容的表达式为其的表达式为其决定决定式式，揭示了其电容与它自身结构之间的关系。，揭示了其电容与它自身结构之间的关系。2.2.使用刚刚的表达式时，注意使用刚刚的表达式时，

8、注意S S的含义的含义为其极板的为其极板的正对正对面积面积电容器是重要的电器元件，现代化的机械、仪电容器是重要的电器元件，现代化的机械、仪表、探测工具等，离开了电容器就不能工作。表、探测工具等，离开了电容器就不能工作。电容器的种类很多，但是其结构都是差不多的，电容器的种类很多，但是其结构都是差不多的，即电容器都是两极板被电介质（即绝缘介质）即电容器都是两极板被电介质（即绝缘介质）隔开的。隔开的。常见的电容器常见的电容器按按导体极板间所用的导体极板间所用的电介质的不电介质的不同来分类同来分类，有空气电容器、云母电容器、纸质，有空气电容器、云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容电

9、容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容器等。器等。若若按按电容器的电容器的电容是否可变来分类电容是否可变来分类，则可分为，则可分为可变电容器、固定电容器等可变电容器、固定电容器等。在生活中，电容器的应用十分广泛。在生活中，电容器的应用十分广泛。1.1.照相机照相机的电子的电子闪光灯闪光灯发出强烈的闪光，是通发出强烈的闪光，是通过电容器来实现的。过电容器来实现的。2.2.利用利用电容器可以测量水位电容器可以测量水位。电容器的两块平。电容器的两块平行的金属板表面已经进行绝缘处理，当水位升行的金属板表面已经进行绝缘处理，当水位升高时，平行板电容器的电容增大；水位降低时，高时，平行板电容器的电容增大；水位降低时，电容减小。根据电容的变化就能测量水位的变电容减小。根据电容