1.8电容器的电容
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。
电容器的雏形:莱顿瓶
荷兰马森布罗克的偶然发现
电容器和电容
一、电容器
1.定义:
任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
2.电容器的充、放电
充电:
电容器两板分别接在电池两端,两板带上等量异种电荷的过程
放电:
电源能量→电场能
充了电的电容器的两板用导线相连,使两板上正、负电荷中和的过程
电场能→其他形式能
电容器充电后,任意一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量,用“Q”表示。
3、电容器的作用:
那电容器储存电荷的本领如何表征呢?
容纳储存水
容纳储存电荷
电荷量Q
水量V
电势差U
水位差h
横截面S
电容C
+ + + + + + + + +
- - - - - - - - -
电容器
水容器
容纳储存电荷
二、电容C
1.定义:把电容器带电量Q与两极板间的电压U的比值叫这个电容器的电容,用C表示
2.定义式:
3.单位:法拉(F) 1F=1C/V
其它单位:1F = 106μF = 1012pF
意义:“C=1F”表示当U=1V时,Q=1C
“C=10F”表示当U=1V时,Q=10C
4.物理意义:
描述电容器容纳电荷本领的物理量
甲同学说:“电容器带电越多,电容越大,不带电时,电容为零”.此说法对吗?为什么?
思考:
乙同学说:“若A电容器带电比B电容器带电量多,则A的电容就比B的电容大”.此说法对吗?为什么?
研究平行板电容器
的电容和哪些因素有关
三.决定电容大小的因素
如图所示,给电容器充电后再脱离电源,此时静电计指针偏转一个角度。
以下情况中静电计的指针偏角增大还是减小?
⑴把两板间的距离减小;
⑵把两板间的正对面积减小;
⑶在两板间插入相对介电常数较大的电介质。
C和板间距离成反比
C与正对面积成正比
C与相对介电常数成正比
相对介电常数
正对面积
静电力常量
两极板间的距离
(平行板电容器)
三.决定电容大小的因素
电容器的电容是电容器本身的结构决定,与是否带电或与带电量的多少无关。
四、电容器的分类
电容器
固定电容器
可变电容器
聚苯乙烯电容器
陶瓷电容器
电解电容器
纸质电容器
从电容器的包装上我们可以得到该电容的那些信息
五、电容器使用时应注意的问题
1、电容器的击穿电压:
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。
2、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
3、注意电解电容器的极性
+
电解电容器
电容的定义式
电容的决定式
电容器的充、放电过程
电容器的电容
1、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 .
4:1
2.对于一个确定的电容器的电容正确的理解是( )
A.电容与带电量成正比
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.
D
3.下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些( )
A.使两极板靠近些
B.增大两极板的正对面积
C.把两极板的距离拉开些
D.在两极板间放入云母
ABD
4.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,下列图中正确的是 ( )
ACE
5.如图所示,先接通开关S使平行板电容器充电,然后断开S,则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量Q,电容C,两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为( )
A.Q变小,C不变,U不变,E不变
B.Q变小,C变小,U不变,E变小
C.Q不变,C变小,U变大,E不变
D.Q不变,C不变,U变小,E变小
C
S
若开关S闭合后不断开,则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量Q,电容C,两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为( )
C
B
①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,在这种情况下,电容器两板间电势差U不变.
如增大两板间距d,则电容器所带电量Q减小,板间场强E减小
②平行板电容器充电后,切断与电源的连接。电容器所带电荷量Q不变
如增大两板间距d,则U增大、E不变
结论:
6.两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,与它相连接的电路如图所示,接通开头K,电源即给电容器充电( )
A.保持K接通,减小两极板间的距离,则两极板间的电场强度减小
B.保持K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K,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小
D.保持K接通,在两极板间插入一块介质,则极板间的电势差增大
BC
R
K
+
-
E
7.水平放置的平行板电容器与一电池相连,在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态,现将电容器两板间的距离增大,则( )
A.电容变大,质点向上运动
B.电容变大,质点向下运动
C.电容变小,质点保持静止
D.电容变小,质点向下运动
D