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程，叫的過程，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程，叫電容器的的過程，叫電容器的放電放電。 q q 在在放電放電過程中導(dǎo)線上過程中導(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 荷荷通過導(dǎo)線中和。通過導(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無關(guān)無關(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 國際單位國際單位 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加在電容器兩極板上的電壓不能超過 某一個(gè)限度，超過這個(gè)限度，電介質(zhì)將某一個(gè)限度，超過這個(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， 斷開電源后，將兩板間距離減半，兩板間的電壓斷開電源后，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，接通開電路如圖所示，接通開 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、斷開斷開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、斷開斷開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