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高中物理电容器与电容(可用)讲述
1.8电容器与电容
观察纸介电容器的构造
该元件有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸。
两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器?
相邻两个同学能否构成电容器?
能
能
一、电容器
1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。这两个导体称为电容器的电极。
2、电容器的充放电
充电:使电容器带上电荷的过程
(Q增加 U增加 E增加 电场能增加)
充电时两个极板总是带等量的异种电荷,每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量
放电:使电容器失去电荷的过程
(Q减少 U减少 E减少 电场能减少)
3、电容器的作用: 容纳储存电荷
注意: ①电容器充电的过程中,在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于电源电压为止,该过程中电路中有短暂的充电电流;
②电容器充电后切断电源电荷不消失,从电源获得的电能储存在了电场中——电场能。
③电容器的电量:指一个极板所带电量的绝对值。
圆柱型水杯容器的储水问题:
h
h
A
B
C
1.水位每升高h,试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大?
如何反映其储水本领?
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领如何表征呢?
1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫电容器的电容。符号C。
2、电容的定义式:
Q指每一个极板带电量绝对值,
U表示电容器两板的电势差—电压.
理解:
电容器的电容与Q、U无关,由电容器本身的结构决定。
二.电容
3、电容在数值上等于使两极板间的电势差增加1V时,所需要的电荷量。
4、意义:电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。
5、单位:
国际单位制:法拉——法(F) 1F=1C / V
常用单位:微法(μF);皮法(pF)
1F=106μF=1012pF
课堂训练
1、某一电容器,当带电量为4×10-6C,两极板间的电势差为20v,求
(1)电容器的电容
(2)当所带电量减半时,电容器的电容为多少
(3)如果电容器不带电呢?
平行板电容器电容大小的实验
三、平行板电容器的电容
1.板间是真空时:
2 .板间充满介质时:
式中 S表示两板的正对面积
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数,与电介质的性质有关。
几种常用介质的相对介电常数:见课本P30
四、常用电容器
1、固定电容器:电容固定不变
聚苯乙烯电容器
电解电容器 :
正负极不能接反,不能接交流电
2、可变电容器
通过改变两极间的
正对面积或距离来
改变电容
五、电容器使用时应注意的问题
1、电容器的击穿电压:
加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压称为击穿电压。
2、电容器的额定电压:
电容器正常工作时的最大电压
额定电压低于击穿电压
3、注意电解电容器的极性
小 结
一、电容器
1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。
2、 电容器的充电:电容器与电源相连,电源能量→电场能
电容器的放电:电容器与导线相连,电场能→其他形式能
二、电容
1、定义: C与Q、U无关
2、单位:法拉F 1F=106 μF=1012 pF
三、平行板电容器的电容
C与εr 、S、d有关
四、常用电容器 电解电容器 可变电容器
五、电容器使用时注意的问题
工作电压≤额定电压击穿电压
电解电容器有极性,正负极不能接反,不能接交流电
例题
1、平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相连,在这种情况下,如增大两板间距d,则电容器电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q,板间场强E分别如何改变?
充电后,继续保持电容器与电源相连,电容器两板间电势差U不变.如
增大d,则由 ,
C 将减小,再由Q=CU得,Q减小,依E=U/d,E将减小。
2、平行板电容器充电后,切断与电源的连接。在这种情况下,如增大d,则C、 U、Q、E分别如何
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