电容器和电容资料.ppt

1、6 电容器和电容,1、知道什么是电容器，认识常见的电容器。 2、了解平行板电容器的充放电过程。 3、理解电容的定义，理解决定电容大小的因素。 4、会解两种电容器的题型。,VCD部分线路板,问题: 电容器到底是什么样的元件？ 它的作用、构造、原理是什么？ 本节课就要研究这些问题。,2、构造：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成了一个最简单的电容器，叫平行板电容器。其实，任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体，都可以看成一个电容器。,一、电容器,1、概念：储存电荷和电能的元件,3.两种工作状态:,充电:,两极板与电源相连, 使电容器带电的过程.,放电:,用导线与两极板相连,使电容器两极

2、板上的电荷中和的过程.,电容器充电实验,电容器放电实验,电容器工作时，它的两块金属板的相对表面总是分别带上等量异种电荷，一般把任何一个极板所带的电荷量Q的绝对值叫做电容器的电荷量.,4. 电容器所带的电荷量Q:,小结：电容器的充放电,电容器的充电 充电：使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程. 存在瞬间充电电流I,电量Q,板间电压UC,板间电场E,电源能量电场能,充电结束时UC=充电电压. 电容器的放电 放电：使电容器两极板上的电荷中和的过程. 存在瞬间放电电流I,电量Q,板间电压UC,板间电场 E,电场能其他形式的能, 放电结束时UC=0.,h,h,A,B,C,类比电容,水量 Vh,电量

3、QU,探究：如何描述电容器容纳电荷的本领？,1、定义：电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值。,2、定义式： 或者,3、物理意义：C是表示电容器容纳电荷本领的物理量,4、单位： 在国际单位制中单位是法拉（F） 1F=1C/V 1F=10-6F 1F=10-12F,5、对电容的理解,用比值法定义物理量的特点：不能说电容C与电量Q成正比，与电压U成反比。,二、电容器的电容,解:1),2)仍是210-7 F.,3)仍是210-7 F.,例题：某一电容器，当所带电量为410-6C，两极板间的电势差为20V时，求 1）电容器的电容. 2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少? 3）如果电容器不带电呢

4、？,三、平行板电容器的电容,问题1：平行板电容器自身的内部结构因素，应该包括哪些呢？,问题2：如何探究电容C跟这些因素间的关系？,探究决定平行板电容器 电容大小的影响因素,结论： 平行板电容器的电容与两极板的正对面积S成正比,与两极板间的距离d成反比,并跟板间插入介质的介电常数成正比.,物理意义: 平行板电容器的电容由电容器本身的结构(S、d、)决定,与Q 、U无关.,决定式：,从构造上看，可分为固定电容器和可变电容器,1、固定电容器 根据材料不同，常见的有：聚苯乙烯电容器、 陶瓷电容器 、电解电容器 （电容比较大，有极性）,四、常用电容器,问题：请分析可变电容器的变容原理。,2、可变电容器,

5、电容器以两片导体为极板，中间隔以电介质构成。 电容C是描述电容器容纳电荷本领的物理量。,小 结：,1.电容 2.击穿电压：加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。 3.电容器的额定电压：电容器正常工作时的最大电压. 额定电压低于击穿电压,电容器的性能指标,1、平行板电容器充电后，切断与电源的连接，在这种情况下，,如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U，电容器所带的电量Q，两极板间的场强E各如何变化？,如果减小两极板间的正对面积S，那么，两极板间的电势差U，电容器所带的电量Q，两极板间的场强E各如何变化？,思考与讨

6、论（1）,解题关键：电容器充电后与电源断开，Q保持不变,d增加,C减小,U增加,E不变,分析,分析,2、平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况下，,如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U，电容器所带的电量Q，两极板间的场强E各如何变化？,如果减小两极板间的正对面积S，那么，两极板间的电势差U，电容器所带的电量Q，两极板间的场强E各如何变化？,思考与讨论（2）,d增加,S减小,解题关键：电容器始终与电源连接，U保持不变。,1.一个平行板电容器，电容为200pF，充电后两板间的电压为100V，电容器带电量为_C，断开电源后，将两板间距离减半，两板间的电压为_

7、V,210-8,50,2.如图所示是描述对给定的电容器充电时电量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的是 ( ）,BCD,3.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置构成一平行板电容器。与它相连的电路如图所示，接通开关S，电源即给电容器充电（ ）,A.保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B.保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大 C.断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D.断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大,BC,4.如图所示，平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连.要使静电计指针张角变大,下列

8、措施中可行的是 （ ） A.将A板向上移动 B.将B板向右移动 C.将A、B之间充满电介质 D.将A板放走部分电荷,AB,ABC. 电容器充电后与电源切断联系,电量Q不变.,D.,C不变,讨论问题,先看常量,再看变量.,(S、d)的变化,C的变化,U的变化,Q变小,Q不变,U变小,5.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成 电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。 如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图，金属 芯线与导电液体形成一个电容器，从电容C大小的变化就能反 映液面的升降情况，两者的关系是( ) A.C增大表示h增大 B.C增大表示h减小 C.C减小表示h减小 D.C减小表示h增大,AC,h增大,S增大,正对面积增大,、d不变,C增大,非电学量,电学量,传感器,一、电容器 1.任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以看成电容器。 2.电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电场能 电容器的放电：电容器与导线相连，电场能其他形式能 二、电容 1.定义