电容器的电容
新知讲解
一、电容器
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一、电容器
定义两个绝缘且间距极近的导体构成一个电容器。
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1.固定电容器:电容固定不变。
二、常用电容器
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2.可变电容器由两组铝片构成,固定的一组称为定片,可转动的一组为动片,空气作为电介质。通过调整两极间的正对面积或间距来调节电容值。
二、常用电容器
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1.电容器的击穿电压
三、电容器使用时应注意的问题
2.电容器的额定电压
3.电解电容器的极性
施加于电容器两极板上的电压不得超过特定阈值,超过此阈值将导致电介质击穿,进而损坏电容器。这一极限电压即为击穿电压。
在使用电解电容器时,请务必注意正负极标识,其中长引脚通常代表正极。
电容器正常运行时,两极板上的最大安全电压即为额定电压,低于击穿电压。
典例探究
某电容器标有“1.5μF9V”,则()
A.该电容器所带电荷量不超过1.5C
B.该电容器所能承受的电压不超过9V
C.该电容器击穿电压为9V
D.当施加4.5V电压时,其电容值保持1.5μF不变
B
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四、电容器充放电
1.电容器充电过程涉及将两个极板分别带上等量异种电荷。
正极板
负极板
有短暂的电流
两极间有电压
两极板分别带有等量异种电荷,每个极板的带电量绝对值即为电容器的总带电量。
E
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四、电容器充放电
2.将充电后的电容器两极通过导线连接,此过程称为电容器的放电,即两极电荷消失。
放电过程中,导线上会产生短暂的电流。
U=0
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四、电容器充放电
充电
放电
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五、电容
电容器充电后,两极间的电压即为电容器的电压。电容器带电量Q增加时,其电压U也随之升高。
Q与U呈正比关系,其比例常数为一固定值。
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五、电容
电容器带电与水桶盛水类比:
V=1Sdm3
V=2Sdm3
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五、电容
电容器带电与水桶盛水类比:
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五、电容
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
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五、电容
1.电容定义为电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U之比。
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五、电容
2.电容的单位:
法拉,简称法,符号F。
此外,提及微法(μF)和皮法(pF)。
1F=1C/V
当电容器带1库仑电量时,其两极间电压为1伏特,因此该电容器的电容为1法拉。
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六、平行板电容器的电容
两极板间距离
两极板正对面积
静电力常量
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六、平行板电容器的电容
几种常用电介质的相对介电常数
空气的相对介电常数接近于1,在研究中,空气对电容的影响通常可以忽略不计。
典例探究
如图所示,电路由电池、电阻R和平行板电容器串联而成。在增大电容器两极板间距离时
A.电阻R中无电流流动。
B.电容器的电容减小。
C.电阻R中有从a流向b的电流。
解析当电容器两极板间距离增大时,电容值减小,导致电容器两端电压升高,从而通过电阻R形成从a到b的电流。
BC
拓展提高
用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器充电,已知C1C2,当电容器达到稳定时,电容器C1和C2的带电量分别为Q1和Q2,则()A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1=Q2D.无法确定
A
平行板电容器充电平衡后仍与电源相连,两极板间电压为U,电荷量为Q,场强为E,电容为C。若减小两极板间距离,则()
A.Q增大
B.C增大
D.U减小
A
课堂小结
一、电容器由两个绝缘且间距极近的导体构成。
1.固定电容器电容保持恒定。
二、常用电容器
2.可变电容器通过调整两极间的正对面积或间距来调节电容值。
击穿电压、额定电压及电解电容器的极性定义。
三、电容器使用时应注意的问题
五、电容电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值,定义为电容器的电容。
六、平行板电容器的电容
四、电容器充放电
1.电容器充电过程涉及将两个极板分别带上等量异种电荷。
2.将充电后的电容器两极通过导线连接,此过程称为电容器的放电,即两极电荷消失。
谢谢