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1、課件5:電容器一、電容器一、電容器-1.-1.電容器的概念電容器的概念電容器:任何兩個(gè)被絕緣介質(zhì)隔 開(kāi)又互相靠近的導(dǎo)體,電容器的最基本的特性:能夠存儲(chǔ)電荷 電容器又叫電容,它的性質(zhì)是在兩極上加電壓后能儲(chǔ)存一定量的電荷(具有電場(chǎng)能),是儲(chǔ)能元件,由于充電需要時(shí)間,所以電容器上的電壓不能突變。2.2.電容器的作用電容器的作用 電容在電路中有通交流隔直流、通高頻阻低頻的作用,它對(duì)電流阻礙作用的大小與通過(guò)它的電流頻率有關(guān),頻率越高阻礙越小,在電路中常用于隔直、旁路、耦合、濾波、諧振等。XC= ()2fc1電容量:電容器所存儲(chǔ)的電荷量與兩極板間的電壓的比值3.電容器的容量電容器的容量補(bǔ)充:了解影響電容器

2、的電容的因素補(bǔ)充:了解影響電容器的電容的因素1. . 平板電容器的電容平板電容器的電容當(dāng)電容器為平板電容器時(shí),電容為當(dāng)電容器為平板電容器時(shí),電容為SCd 式中,式中,S S為兩極板正對(duì)的面積,單位為為兩極板正對(duì)的面積,單位為m m2 2(平方米);(平方米);d d為為兩極板之間的距離,單位為兩極板之間的距離,單位為m m(米);(米);為絕緣材料的介電為絕緣材料的介電常數(shù),單位為常數(shù),單位為F/mF/m(法拉每米);電容(法拉每米);電容C C的單位為的單位為F F(法拉)(法拉) 2. 2. 圓柱電容器的電容圓柱電容器的電容 兩個(gè)金屬圓筒之間填充絕緣材料兩個(gè)金屬圓筒之間填充絕緣材料, ,在

3、金屬圓筒上引出電極,在金屬圓筒上引出電極,這樣的電容器為圓柱電容器,如圖所示。圓柱電容器的電這樣的電容器為圓柱電容器,如圖所示。圓柱電容器的電容為容為 213lnlCrr 4.電容器的符號(hào):電容器的符號(hào):5.電容器主要特性參數(shù)電容器主要特性參數(shù)一、直接標(biāo)識(shí):如上圖的電解電容,容量47uf,電容耐壓25v。二、使用單位nf:如上圖的滌綸電容,標(biāo)稱(chēng)4n7,即4.7nf,轉(zhuǎn)換 為pf即為4700pf。還有的例如:10n,即0.01uf;33n,即 0.033uf。后面的63是指電容耐壓63v.三、數(shù)學(xué)計(jì)數(shù)法:如上圖瓷介電容,標(biāo)值104,容量就是: 10X10000pf=0.1uf.如果標(biāo)值473,即

4、為 47X1000pf=0.047uf。(后面的4、3,都表示10的多少次 方)。又如:332=33X100pf=3300pf。 3、電容容量誤差表符 號(hào) F G J K L M允許誤差 1% 2% 5% 10% 15% 20%如:一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為5%。補(bǔ)充:電容的容量標(biāo)識(shí)的幾種方法: 電容分類(lèi):a.電解電容b.固態(tài)電容c.陶瓷電容d.鉭電解電容e.云母電容f.玻璃釉電容 g.聚苯乙烯電容h.玻璃膜電容 i.合金電解電容 j.絳綸電容k.聚丙烯電容l.泥電解m有極性有機(jī)薄膜電容n.鋁電解電容知識(shí)擴(kuò)展-1電容器標(biāo)稱(chēng)電容值電容器標(biāo)稱(chēng)電容值E24 E12 E6 E

5、24 E12 E6 1.0 1.0 1.0 3.3 3.3 3.3 1.1 3.6 1.2 1.2 3.9 3.9 1.3 4.3 1.5 1.5 1.5 4.7 4.7 4.71.6 5.1 1.8 1.8 5.6 5.6 2.0 6.2 2.2 2.2 2.2 6.8 6.8 6.82.4 7.5 2.7 2.7 8.2 8.2 3.0 9.1 知識(shí)擴(kuò)展-2電容器的溫度系數(shù)組別(適用于瓷介電容器)電容器的溫度系數(shù)組別(適用于瓷介電容器)組組 別別溫度系數(shù)(溫度系數(shù)(1/)色色 標(biāo)標(biāo)組組 別別溫度系數(shù)(溫度系數(shù)(1/)色色 標(biāo)標(biāo)AUOKQ+1103010-6+303010-603010-6-

6、333010-6-503010-6藍(lán)藍(lán)灰灰黑黑褐褐淺藍(lán)淺藍(lán)BDHLC-753010-6-1504010-6-70010010-6-130020010-6不規(guī)定不規(guī)定白白橙橙紅紅綠綠橙橙知識(shí)擴(kuò)展-3二、電容的充電、放電二、電容的充電、放電1、電容的充電過(guò)程:將S置于1時(shí)2、電容的放電過(guò)程:將S置于2位置了解電容器在電路中的作用了解電容器在電路中的作用圖圖33 33 電容器在電路中作用圖電容器在電路中作用圖 電容器在充電和放電的過(guò)程中,在電路中形成電流。電容電容器在充電和放電的過(guò)程中,在電路中形成電流。電容器充電時(shí),電流做功,將電能轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)能儲(chǔ)存在電容器器充電時(shí),電流做功,將電能轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)能儲(chǔ)存

7、在電容器中;電容器放電時(shí),電流做功,將儲(chǔ)存在電容器中的電場(chǎng)中;電容器放電時(shí),電流做功,將儲(chǔ)存在電容器中的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)換為其它形式的能。儲(chǔ)存電場(chǎng)能,是電容器在電路中能轉(zhuǎn)換為其它形式的能。儲(chǔ)存電場(chǎng)能,是電容器在電路中的一個(gè)作用,因此說(shuō),電容器是一個(gè)儲(chǔ)能元件的一個(gè)作用,因此說(shuō),電容器是一個(gè)儲(chǔ)能元件。電容器的串聯(lián)電路電容器的串聯(lián)電路電容器的串聯(lián)電容器的串聯(lián)121111nnCCCC電量特點(diǎn):電容 器串聯(lián)電路各電容器所帶的電量相等。 Q=Q1=Q2電壓特點(diǎn):電容器串聯(lián)電路的總電壓等于每個(gè)電容器兩端電壓之和。 U=U1+U2電容特點(diǎn):電容器串聯(lián)電路的等效電容的倒數(shù)等于各個(gè)分電容倒數(shù)之和電壓分配:電容器串聯(lián)電路中

8、各電容器兩端的電壓與電容量成反比。 C1U1=C2U2121220 30F12 F2030C CCCC【例例3.2】C1=20F,C2=30F,求兩個(gè)電容器串聯(lián)的等效,求兩個(gè)電容器串聯(lián)的等效電容。電容。解:解:電容器的并聯(lián)電路電容器的并聯(lián)電容器的并聯(lián)電量特點(diǎn): Q=Q1+Q2電壓特點(diǎn):電容器并聯(lián)電路每個(gè)電容器兩端電壓相同并等于外加電源電壓。 U=U1=U2電容特點(diǎn):電容器并聯(lián)電路的等效電容量等于各個(gè)電容器的電容量之和 C=C1+C2 【例例3.4】標(biāo)有標(biāo)有“10F,500V”和和“50F,200V”的的電容器并聯(lián),等效電容是多少?并聯(lián)后的電路電壓最高是電容器并聯(lián),等效電容是多少?并聯(lián)后的電路電

9、壓最高是多少?當(dāng)電路的電壓為所能加的最高電壓時(shí),每個(gè)電容器多少?當(dāng)電路的電壓為所能加的最高電壓時(shí),每個(gè)電容器所帶的電量是多少?所帶的電量是多少?解:解: C=C1+C2=(10+50)F=60F 因?yàn)殡娙萜饕驗(yàn)殡娙萜鳌?0F,200V”的額定電壓最低,所以的額定電壓最低,所以并聯(lián)后的外加電壓最高為并聯(lián)后的外加電壓最高為200V。電路的電壓為電路的電壓為200V時(shí),每只電容器的電量各為時(shí),每只電容器的電量各為 Q1=C1U=10106200C=2103C Q2=C2U=50106200C=1102C=0. 01C1.組成電容器的兩個(gè)導(dǎo)體叫極板,中間的絕緣物質(zhì)叫 介質(zhì) 。2. 1F= 106 F

10、= 1012 PF3. 電容器的額定工作電壓一般稱(chēng) 耐壓 ,接到交流電路中,其額定工作電壓 不小于 交流電壓最大值。4. 串聯(lián)電容器的總電容比每個(gè)電容器的電容 小 ,每個(gè)電容器兩端的電壓和自身容量成 反比 。5. 以空氣為介質(zhì)的平行板電容器電源對(duì)其充電后,將電源斷開(kāi),若增大電容器極板正對(duì)面積,則C將增大,Q不變,U變??;若電源不斷開(kāi),減小兩板之間的距離,則C將增大,Q變大,U不變。6.兩個(gè)電容器的電容和額定工作電壓“10F25V”,“20F15V”;現(xiàn)將它們并聯(lián)后接在10V的直流電源上,則它們儲(chǔ)存的電量分別是 10-4 C和 210-4 C,并聯(lián)后等效電容是30F ,允許加的最大電壓是 15V ;若將它們串接在30V的直流電源上,則它們的端電壓分別為 20V , 10V ,串聯(lián)后等效電容為 6.67F ,允許加的最大電壓是37.5V 。1.組成電容器的兩個(gè)導(dǎo)體叫_,中間的絕緣物質(zhì)叫_。2. 1F=_F = _PF3. 電容器的額定工作電壓一般稱(chēng) _ ,接到交流電路中,其額定工作電壓 _ 交流電壓最大值。4. 串聯(lián)電容器的總電容比每個(gè)電容器的電容_ ,每個(gè)電容器兩端的電壓和自身容量成_。5. 以空氣為介質(zhì)的平行板電容器電源對(duì)其充電后,將電源斷開(kāi),若增大電容器極板正對(duì)面積,則C將_,Q_,U_;若電源不斷開(kāi),減小

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