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第六节电容器 富兰克林揭开了 天电 的奥秘 1752年6月的一个雷雨天 富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验 要把天电引下来看一看 富兰克林在成功引下天电后做了实验 证明了天电和摩擦产生的电是相同的 富兰克林在引下天电后是如何把这些电荷贮存起来的 定义 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体 组成一个电容器 一 电容器 平行板电容器 电介质 电容器的极板 电容器的极板 2 电容的定义 电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值 叫电容器的电容 二 电容器的电容 U 容纳电荷的本领 与水桶截面积S类比 3 电容的单位 二 电容器的电容 法拉 F 还有 微法 皮法 p 1F 1C V 如果一个电容器带1C电量时 两极间电压是1V 这个电容器的电容就是1F 常见电容器 1 种类 常见电容器 电容存在击穿电压和额定电压 3 击穿电压和额定电压 常用电容器 加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度 超过这个限度 电介质将被击穿 这个电压称为击穿电压 电容器正常工作时两极板上的最大电压 称为额定电压 额定电压比击穿电压低 外壳上标的电压是额定电压 二 电容器的串联和并联 R总 R1 R2 C总 1 C1 1 C2 二 电容器的串联和并联 R总 1 R1 1 R2 C总 C1 C2 4 电容器的充电 将电容器两个极板带上电荷的过程 叫电容器的充电 三 电容器充放电 正极板 负极板 两板分别带等量异种电荷 一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量 E 有短暂的电流 两极间有电压 5 电容器的放电 用导线将充电后的电容器两极接通 两极失去电荷的过程 叫电容器的放电 三 电容器充放电 在放电过程中导线上有短暂的电流产生 电容器两极正负电荷通过导线中和 三 电容器充放电 充电 电能 电场能 放电 电场能 其他形式能 2 在充 放电过程中有电流产生 1 充电完毕 电容器两端电压等于电源电压 1 电容器带电的特点 充电后的电容器两极间的电压 叫电容器的电压 四 电容器的电容 电容器的带电量Q越多 电压U越高 Q 0 01C U 100V Q 0 02C U 200V Q 0 03C U 300V Q与U成正比Q U是定值 两极间有电压U 讨论 C由Q U决定吗 C不由Q U决定 Q CU Q由C U决定 U由Q C决定 5 另一种定义 1 关于电容 下列说法中正确的是 A 电容器的极板上带电量越大 这只电容器的电容就越大B 电容器的极板间电压越大 这只电容器的电容就越大C 如果电容器两极板上没有带电 它的电容为零D 对某一个电容器来说 两板间的电势差随所带电量的增加而增加 电容器的电容与电量Q及电压U都无关 由电容器本身决定 与水桶截面积S类似 例与练 D 2 如图所示 将平行板电容器两极板分别接在电压是6V的电池组正负极 跟电池组负极相连的极板带电量为 9 0 10 8C 则电容器的带电量为C 电容器的电容为PF 若将此电容器两极接电压12V的电池组正负极 电容器的电容为PF 9 0 10 8 1 5 104 1 5 104 电容与电压U无关 例与练 1 电容与两板正对面积S的关系 五 平行板电容器的电容 静电计 2 电容与板间距离d的关系 五 平行板电容器的电容 3 电容与电介质的关系 五 平行板电容器的电容 4 平行板电容器的电容公式 五 平行板电容器的电容 两板间距离 两板正对面积 介电常数真空 r 1 静电力常量 5 平行板电容器充电平衡后仍与电源相连 两极板间的电压是U 充电荷量为Q 两极板间场强为E 电容为C 现将两极板间距离减小 则 A Q变大B C变大C E不变D U变小 例与练 AB 6 平行板电容器充电平衡后与电源断开 两极板间的电压是U 充电荷量为Q 两极板间场强为E 电容为C 现将两极板间距离减小 则 A Q变大B C变大C E不变D U变小 E与d无关 即E不变 例与练 BCD 13 把可变电容器的动片旋进去一些 电容器的电容 如果把两板间的电介质由空气换成陶瓷 则电容 如果增大两板间的电势差 则电容 以上填 变大 变小 或 不变 如果把动片全部旋出来 则电容 填 最大 或 最小 例与练 变大 变大 不变 最小 该元件有两片锡箔 导体 中间是一层薄纸 介质 构成 六 小结 1 两块彼此靠近而又绝缘的导体在一起就组成了电容器 2 电容器的作用是容纳电荷 储存能量 3 电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容 4 电容描述了电容器容纳电荷本领的大小 由电容器本身的属性决定 5 平行板电容器的电容公式为C