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文档简介
七、电容器与电容1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“装电荷的容器”——电容器。1、电容器:能够容纳(储存)电荷的器件。
2(1)构造:两个互相靠近且彼此绝缘的导体。a.构成电容器的两个导体。b.最简单的电容器——平行板电容器:在两个正对的平行金属板间夹上一层电介质(绝缘体)。(2)工作方式:(演示)1)充电:使电容器带电的过程。(其它能转化为电场能)。2)放电:使电容器失去电荷的过程。(电场能转化为其它形式的能)3不同的电容器容纳电荷的本领是不同的,就像不同的容器的装水量各不相同一样。为了衡量电容器这种本领的异同,我们引入一个新的物理量——”电容“。2、电容:描述电容器容纳电荷本领大小的物理量。(1)电容是电容器本身的一种属性,其大小与电容器的电荷量无关。4(2)概念:电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值叫电容器的电容。(3)定义式:(4)单位:法拉(简称法),符号为“F”。常用单位:微法(μF)、皮法(pF)。1μF=10-6F,1pF=10-12F。电容的大小显然应取决于自身的结构,那么跟哪些因素有关呢?5++++++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Q和S不变时,d减小,U减小。由C=Q/U知:C增大。6++++++静电计在Q和d不变时,S越小,U越大。由C=Q/U可知:C越小。S↓相当于r↑,引力F↓,故C↓7++++++静电计在Q、d和S不变时,插入电介质(εr增大),U减小。由C=Q/U知:C增大。
介质插入平行板电容器两极中后,使正负极板中的电荷更加不易相向运动而中和,从而C↑。8(6)决定式:(平行板电容器)εr——相对介电常数;k=9.0×109N·m2/C23、常用电容器:(1)按构造分:固定电容器:C不可变(符号为
)
可变电容器:C可改变(符号为
)94、电容器的重要指标:电容及额定电压。(2)击穿电压:加在电容器两极上的极限电压。(1)额定电压:电容器长期工作所能承受的最高电压。一般情况下,工作电压应低于击穿电压。10注意,做题时当电容器与电源相连时,U不变。当电容器不与电源相连时,Q不变。11感应起电机莱顿瓶----现在叫“电容器”小结:1、电容器是电器中是一个不可缺少的关键元件之一。12131、某电容C=20PF,那么用国际单位表示,它的电容为_________F.2×10-11练习巩固:2、两个电容器电量之比为2:1,电压之比为1:2,则它们的电容之比为_________。
4:13、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是:()A.电容与带电量成比。B.电容与电势差成反比。C.电容器带电量越大时,电容越大。D.对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加。D14关于电容器的电容,下列说法正确的是:(
)A.电容器所带的电荷越多,电容就越大B.电容器两极板间电压越高,电容就越大C.电容器所带电荷增加一倍,则两极间的电压也一定增加一倍D.电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量CD15D6、下列说法中正确的是:(
)A、平行板电容器一板带电+Q,另一板带电-Q,则此电容器不带电。B、由公式C=Q/U可知,电容器的电容随带电量Q的增加而变大。C、平行板电容器保持带电量不变而增大板距时,两板间电压要减小。D、电容器的带电量与两极板间的电势差成正比。7、两块平行金属板带等量异量电荷,要使两板间的电压加倍,而板间的电场强度减半,应使(
)A、两板的电荷量加倍,而距离变为原来的4倍B、两板的电荷量加倍,而距离变为原来的2倍C、两板的电荷量减半,而距离变为原来的4倍D、两板的电荷量减半,而距离变为原来的2倍C168、用两节相同的电池给两个电容器C1和C2充电,已知C1<C2,当达到稳定状态时,两电容器的电势差分别为U1和U2,带电量分别为Q1和Q2,则:()A.U1>U2B.U1=U2
C.Q1=Q2D.Q1<Q2
BD9、某平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,相距为
d,今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷,则它受到的电场力的大小为(
)A、
B、
C、
D、C1710、对于给定的电容器,在描述电容量C、带电量Q、两板间电势差U的相互关系中,下列图1-16中正确的是:()ACE18D11、在下图所示的实验装置中,平行板电容器的极板A
与一个灵敏的静电计相接,极板B接地,若极板B稍向上移动一点,由观察到的指针变化做出平行板电容器电容变小的依据是:(
)A、两极板间的电压不变,极板上的电荷量变小B、两极板间的电压不变,极板上的电荷量变大C、极板上电荷量几乎不变,两极板间电压变小D、极板上电荷量几乎不变,两极板间电压变大19A12、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P点,如图所示,以U表示电容两极板间的电压,E表示两极板间的场强,Ep表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,而将正极板移至图中虚线所示的位置,则(
)A、U变大,Ep不变
B、E变大,Ep不变C、U变小,Ep变大
D、U不变,Ep不变解:由U=4kπQd/εrS及E=4kπQ/εrS可知:d增大,则U增大而E不变;Ep=qφp=q·Ed1
也不变。20电容的用途非常多,主要有如下几种:
1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。
2.旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路
4.滤波:这个对DIY而言很重要,显卡上的电容基本都是这个作用。
5.温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。
6.计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。
7.调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。
8.储能:储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。(如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准,一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天2113、如图所示,
C1和
C2是两个相同的平行板电容器,带有相等的电荷量,用导线连接如图。今在电容器
C1
的两极板间插入一块电介质,在电介质插入的过程中,下列哪些现象会发生(
)A、导线上有电流通过,方向为ab,cd
B、导线上有电流通过
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