4.1电容与电容器

电工技术基础与技能单元4电容器1、理解电容的概念单元学习目标2、掌握常用电容器的选择及其计算4.1电容与电容器1.掌握电容器的结构、种类及其符号等2.掌握电容器的选用原则重点1.电容器的相关计算难点4.1电容器与电容

1．结构：两个彼此靠近又相互绝缘的导体，就构成了一只电容器。这对导体称为电容器的两个极板。

2．种类：电容器按其电容量是否可变，可分为固定电容器和可变电容器，可变电容器还包括半可变电容器。它们在电路中的符号参见下表。

一、电容器表电容器在电路中的符号

图形符号双连可变电容器可变电容器半可变电容器电解电容器电容器名称

固定电容器的电容量是固定不变的，它的性能和用途与两极板间的介质有关。一般常用的介质有云母、陶瓷、金属氧化膜、纸介质、铝电解质等。

电解电容器是有正、负极之分的，使用时不可将极性接反或接到交流电路中，否则会将电解电容器击穿。

电容量在一定范围内可调的电容器称为可变电容器。半可变电容器又称为微调电容。常见电容器的外形和符号

常见电容器的外形和符号

3．作用：电容器是储存和容纳电荷的装置，也是储存电场能量的装置。电容器每个极板上所储存的电荷的量称为电容器的电荷量。

将电容器两极板分别接到电源的正、负极上，使电容器两极板分别带上等量异种电荷，这个过程称为电容器的充电过程。

电容器充电后，极板间有电场和电压。

用一根导线将电容器两极板相连，两极板上正、负电荷中和，电容器失去电荷量，这个过程称为电容器的放电过程。

4．平行板电容器：由两块相互平行、靠得很近、彼此绝缘的金属板所组成的电容器，称为平行板电容器。它是一种最简单的电容器。平行板电容器示意图

1．电容C：如下图所示，当电容器极板上所带的电荷量Q增加或减少时，两极板间的电压U也随之增加或减少，但Q与U的比值是一个恒量，不同的电容器，Q/U的值不同。电容反映了电容器储存电荷能力的大小，它只与电容器本身的性质有关，与电容器所带的电荷量及电容器两极板间的电压无关。电容器所带电荷量与两极板间电压之比，称为电容器的电容

二、电容平行板电容器

2．单位：电容的单位有F

(法)、

F

(微法)、pF

(皮法)，它们之间的关系为1F=106

F=1012pF如下图所示的平行板电容器的电容C，与介电常数

成正比，与两极板的正对面积S成正比，与极板间的距离d成反比，即式中，介电常数

由介质的性质决定，单位是F/m。真空介电常数为某种介质的介电常数

与真空介电常数

0之比，称为该介质的相对介电常数，用

r表示，即

三、平行板电容器的电容

r=

/

0

0

8.86

10

12F/m图平行板电容器下表

给出了几种常用介质的相对介电常数。表几种常用介质的相对介电常数

2.28.56~6.57~8.511.6聚苯乙烯三氧化二铝无线电瓷超高频瓷五氧化二钽4.21.03.535807.0石英空气硬橡胶酒精纯水云母相对介电常数/(F/m)介质名称相对介电常数/(F/m)介质名称例1：将一个电容为6.8

F的电容器接到电动势为1000V的直流电源上，充电结束后，求电容器极板上所带的电荷量。解：

根据电容定义式

，则

Q=CU=（6.8

10

6

1000）C

=0.0068C

例2：有一真空电容器，其电容是8.2

F，其间充满云母介质，将两极板间距离增大一倍后，求云母电容器的电容。解：查表可知云母的相对介电常数

r=7，则真空电容器的电容云母电容器的电容比较两式可得四、电容器的选用电容器的选用原则：1．电容器的类型选择2．电容器的耐压选择3．电容器允许误差的选择电容器选用时的注意事项：

还需考虑体积、价格、电容器所处的工作环境（温度、湿度）电容器的标示方法：

如：3300表示3300pF，22表示22pF