1.8電容器與電容

1、電 容 器 與 電 容 、定義：、定義： 任何兩個(gè)彼此任何兩個(gè)彼此絕緣絕緣又相距又相距很近很近的的導(dǎo)體導(dǎo)體， 組成一個(gè)組成一個(gè)電容器電容器。 一、電容器一、電容器 平行板電容器平行板電容器 電介質(zhì)電介質(zhì)電容器的極板電容器的極板 電容器的極板電容器的極板 2 2、電容器的充電：、電容器的充電： 將電容器兩個(gè)極板將電容器兩個(gè)極板帶上電荷帶上電荷的過(guò)程，叫的過(guò)程，叫 電容器的電容器的充電充電。 q q 正正極板極板 負(fù)負(fù)極板極板 兩板分別帶兩板分別帶等量異等量異 種種電荷，每個(gè)極板電荷，每個(gè)極板 帶電量的帶電量的絕對(duì)值絕對(duì)值叫叫 電容器的電容器的帶電量帶電量 e 有短暫有短暫 的的電流電流 兩極間兩

2、極間 有有電壓電壓 3 3、電容器的放電：、電容器的放電： 用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通，兩用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通，兩 極極失去電荷失去電荷的過(guò)程，叫電容器的的過(guò)程，叫電容器的放電放電。 q q 在在放電放電過(guò)程中導(dǎo)線上過(guò)程中導(dǎo)線上 有有短暫的電流短暫的電流產(chǎn)生產(chǎn)生 電容器兩極電容器兩極正負(fù)電正負(fù)電 荷荷通過(guò)導(dǎo)線中和。通過(guò)導(dǎo)線中和。 1 1、電容器帶電的特點(diǎn)：、電容器帶電的特點(diǎn)： 充電后的電容器兩極間的充電后的電容器兩極間的電壓電壓，叫電容器，叫電容器 的的電壓電壓。 二、電容器的電容二、電容器的電容 q q 電容器的電容器的帶電量帶電量qq越多，越多，電壓電壓u u越高。越高。 q

3、=0.01cq=0.01c，u=100v u=100v q=0.02cq=0.02c，u=200v u=200v q=0.03cq=0.03c，u=300v u=300v qq與與u u成成正比正比 q/uq/u是是定值定值 兩極間有兩極間有電壓電壓u u 2 2、電容器帶電與水桶盛水類比：、電容器帶電與水桶盛水類比： h=1cm v=1dm3 h=2cm v=2dm3 v v與與h h成成正比正比 v/hv/h是是定值定值 s h v 水桶截面積水桶截面積 h=1cm v=1dm3 h=1cm v=4dm3 水桶水桶v/h=sv/h=s越大，容越大，容 納水的本領(lǐng)越強(qiáng)納水的本領(lǐng)越強(qiáng) 2 2、

4、電容器帶電與水桶盛水類比：、電容器帶電與水桶盛水類比： s s與與v v 、 h h無(wú)關(guān)無(wú)關(guān) 3 3、電容的定義：、電容的定義： 電容器所帶電容器所帶電量電量qq與電容器兩極間的與電容器兩極間的電壓電壓u u 的的比值比值，叫電容器的，叫電容器的電容電容。 q q u 容納電荷的本領(lǐng)容納電荷的本領(lǐng)， 與水桶截面積與水桶截面積s s類比類比 4 4、電容的單位：、電容的單位： pfff 126 10101 國(guó)際單位國(guó)際單位 法拉法拉(f)(f) 微法微法( ( ) )、皮法、皮法( (p p) ) u q c 定義式：定義式： 練習(xí)練習(xí) d d -9.0-9.01010-8 -8c c c c

5、q q 9.09.01010-8 -8 1.51.510104 4 1.51.510104 4 a 2.02.01010-8 -8f f 1 1 u q c 電容的另一種定義式電容的另一種定義式 11 cuq 2 2 u q c 22 cuq )( 1212 uucqq ucq即c102.0 -7 u q c 三、平行板電容器的電容三、平行板電容器的電容： 平行板電容器的電容 理論和實(shí)驗(yàn)表明，平行板電容器的電理論和實(shí)驗(yàn)表明，平行板電容器的電 容容c跟介電常數(shù)跟介電常數(shù)成正比，跟正對(duì)面積成正比，跟正對(duì)面積s成正成正 比，跟極板間的距離比，跟極板間的距離d成反比。成反比。 c = s 4kd （式

6、（式中中k為靜電力常數(shù)）為靜電力常數(shù)） 如圖所示，如圖所示， 平行板電容器充電后，平行板電容器充電后， 繼續(xù)保持電繼續(xù)保持電 容器的兩極板與電源相連接。若增大兩極板間的容器的兩極板與電源相連接。若增大兩極板間的 距離距離d,那么，兩極板間的電勢(shì)差那么，兩極板間的電勢(shì)差u、電容器所帶電容器所帶 的電量的電量q、兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度e、電場(chǎng)中電場(chǎng)中a點(diǎn)點(diǎn) 電勢(shì)電勢(shì)如何變化？如何變化？ 平行板電容器充電后，平行板電容器充電后， 切斷與電源的連接。切斷與電源的連接。 若增大兩極板間的距離又如何變化？若增大兩極板間的距離又如何變化？ m n .a 思考與討論：思考與討論： c/2c/2

7、練習(xí)練習(xí) 2c2c u/2u/2 e e 2c2c 四、常用電容器四、常用電容器 1、固定電容器、固定電容器 2、可變電容器、可變電容器 一般電容器 電解電容器 + - 3 3、擊穿電壓和額定電壓：、擊穿電壓和額定電壓： 加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò) 某一個(gè)限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將某一個(gè)限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將 被被擊穿擊穿，這個(gè)電壓稱為，這個(gè)電壓稱為擊穿電壓擊穿電壓。 電容器電容器正常工作正常工作時(shí)兩極板上的時(shí)兩極板上的最大電最大電 壓壓，稱為，稱為額定電壓額定電壓。 額定電壓額定電壓比比 擊穿電壓擊穿電壓低低 外殼上標(biāo)的電壓外殼上標(biāo)的電壓 是是額

8、定電壓額定電壓 練習(xí) 2、如圖所示是描述對(duì)給定的電容器充電時(shí)電量、如圖所示是描述對(duì)給定的電容器充電時(shí)電量q、 電壓電壓u、電容電容c之間相互關(guān)系的圖像，其中正確的之間相互關(guān)系的圖像，其中正確的 是（是（ ） 0 c q c u q u c q000 a b c d 1、一個(gè)平行板電容器，電容為、一個(gè)平行板電容器，電容為200pf，充電后兩充電后兩 板間的電壓為板間的電壓為100v，電容帶電量為電容帶電量為c， 斷開(kāi)電源后，將兩板間距離減半，兩板間的電壓斷開(kāi)電源后，將兩板間距離減半，兩板間的電壓 為為v 210-8 50 b c d 3、兩塊大小、形、兩塊大小、形 狀完全相同的金屬平板平狀完全相

9、同的金屬平板平 行放置構(gòu)成一平行板電容器。行放置構(gòu)成一平行板電容器。 與它相連的與它相連的 電路如圖所示，接通開(kāi)電路如圖所示，接通開(kāi) 關(guān)關(guān) s，電電 源給電容源給電容 器充電（器充電（ ） m n s a、保持保持s接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場(chǎng) 的電場(chǎng)強(qiáng)度減小的電場(chǎng)強(qiáng)度減小 b、保持保持s接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的 電荷量增大電荷量增大 c、斷開(kāi)斷開(kāi)s，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢(shì)差減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢(shì)差 減小減小 d、斷開(kāi)斷開(kāi)s，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電 勢(shì)差增大勢(shì)差增大 b c a ab