电容器的连接

电容器的连接

【课前复习】1.电容器电容的概念。2.平行板电容器的电容与那些因素有关？3.标称容量和额定工作电压的概念。图中电容器容体上分别显示的是电容器的那几个参数，它们各有什么意义？标称容量2200uF额定工作电压25V【观察与思考】

小李在维修电路时，碰到了以下情况：有一实际电路需要用到一个16uF、800V电容器，而手边只有若干16uF，450V的电容器，该怎么办？你能帮小李解决这些问题吗？【案例】将几个电容器首尾相连组成一个电路的连接方式称为电容器的串联。一、电容器的串联图1电容器串联电路的特点⑴电荷量特点

每个电容器带的电荷量相等。

⑵电压特点

总电压等于各个电容器上的电压之和。

⑶电容特点

总电容的倒数等于各个电容器的电容的倒数之和。q1=q2=q3=q将图1的电容器串联电路等效为图2所示的电路，等效电容C两极板电量也为q。

图2等效电容：

电容器串联与电阻器串联电路特点比较电容器串联电路电阻器串联电路q1=q2=q3=qI1=I2=I3=IU=U1+U2+U2U=U1+U2+U2【例1】

有两个电容器，C1容量为2µF，额定工作电压为160Ｖ；C2容量为10µF，额定工作电压为250Ｖ。若将它们串联后接在300Ｖ的直流电源上使用，求等效电容量和每只电容器上分配的电压，这样使用是否安全？解：等效电容量为

由于

故

由于电容器C1所承受的电压是250Ｖ，超过了它的耐压，所以C1将为被击穿，导致C2承受着全部电源电压300Ｖ，而300Ｖ远大于C2的耐压250Ｖ，C2也会被击穿。所以，这样使用是不安全的。【沙场练兵】如下图中，C1=C2=C3=C0=200F，额定工作电压为50V，电源电压U=120V，求这组串联电容器的等效电容是多大？每只电容器两端的电压是多大？在此电压下工作是否安全？

解：三只电容串联后的等效电容为

每只电容器上所带的电荷量为每只电容上的电压为电容器上的电压小于它的额定电压，因此电容在这种情况下工作是安全的。

二、电容器的并联

将几个电容器的一个极板连在一起，另一个极板也连在一起的连接方式称为电容器的并联。

电容器的并联电路的特点⑴电压特点

⑵电荷量特点

⑶电容特点

每个电容器两端的电压相等，并等于外加电压。

总电荷量等于各个电容器的带电荷量之和。

总电容等于各个电容器的电容之和。

电容器串联电阻器串联q=q1+q2+q3

I=I1+I2+I3U=U1=U2=U3U=U1=U2=U3

电容器并联与电阻器并联电路特点比较【例2】

电容器C1=10μF,充电后电压为30Ｖ，电容器C2=20μF，充电后电压为15V，把它们并联在一起，其电压是多少？解：电容器C1、C2并联前的带电量分别为它们所带的总电量为并联后的总电容量为并联后的共同电压为【沙场练兵】标有“10uF,500V”和“50uF,200V”的电容器并联，等效电容是多少?并联后的电路电压最高是多少?当电路的电压为所加的最高电压时，每个电容器所带的电量是多少？

解：并联后的总电容为

因为电容器“50uF,200V”的额定电压低，所以并联后的电路电压最高是200V。

电路电压是200V时，每只电容器的电量各为：

三、电容器的混联既有串联又有并联的电容器组合，称为电容器的混联。

【例3】

如图3所示，C1为100μF、耐压50Ｖ，C2为50μF、耐压100Ｖ，Ｃ3为50μF、耐压50Ｖ。求总电容量C及最大安全工作电压U。

解：由图可看出，三个电容器的连接关系是C2和C3并联后再与C1串联。(1)总电容量为

(2)最大安全工作电压

因为C２和C３并联后可看作一个电容器，其等效电容量为100μF、耐压50Ｖ，而C1也是100μF、耐压50Ｖ，这样相当于两个100μF、耐压50V的电容器串联。所以说，该混联电路承受的最大安全工作电压为100V。

【案例分析】

A:2只16uF电容器串联后接入电路。B：2只16uF电容器并联后接入电路。C:4只16uF电容器先两两并联，再串联接入电路D：4只16uF电容器先两两串联，再并联接入电路小李在维修电路时，碰到了以下情况：有一实际电路需要用到一个16uF、800V电容器，而手边只有若干16uF，450V的电容器，该怎么办？【思考】电路如图所示，C1=20pF,C2=30pF,C3=80pF,C4=20pF，(1)当开关S断开时，A,B两