1.8电容器的电容讲课资料.ppt

第8节 电容器的电容 第1章静电场 带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器”——电容器。 情景引入 一、电容器 2、构造：任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。 1、电容器：能够容纳（储存）电荷的器件。 a.电容器的极板：构成电容器的两个导体。 b.最简单的电容器——平行板电容器：在两个正对的平行金属板间夹上一层电介质（绝缘体）。 平行板电容器 电介质 电容器的极板 1）充电：使电容器带上电荷的过程。 充电后两极板带有等量的异种电荷。 每个极板所带电量的绝对值叫电容器的带电量。 两极板间存在匀强电场，电容器储存电荷的同时 也储存了电场能。（其它形式的能转化为电场能） 3、工作方式: ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 正极板 负极板 E 有短暂的充电电流 两极间有电势差 2）放电：使电容器失去电荷的过程。（电场能转化为其它形式的能） ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 有短暂的放电电流 电容器两极正负电荷通过导线中和 不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的容器的装水量各不相同一样。我们该如何描述电容器容纳电荷的本领的大小呢？ 板间电势差U 水体积V Q/U 极板带电量Q 水深H 容器的截面积S=V/H 1、电容的定义： 电容器所带电量Q与电容器两极间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。 二、电容器的电容 2、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. 3、电容的单位： 法拉: F 还有：微法（μＦ）、皮法（pＦ） 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 4、物理意义：表征电容器容纳电荷本领的大小 电容是电容器本身的一种属性，与Q、U无关，由电容器本身的结构决定。 例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 D 例2：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？ 电容的大小取决于电容器的结构，那么跟哪些因素有关呢？ 1、电容与两板正对面积S的关系： 三、平行板电容器的电容 静电计 2、电容与板间距离d的关系： 3、电容与电介质的关系： 4、平行板电容器的电容公式： 两板间距离 两板正对面积 介电常数 真空εr=1 静电力常量 思考与讨论⑴ ： 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接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U、电容器所带的电量Q、两极板间的场强E各如何变化？ 解析：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接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。 ⑴ C=εS/4πkd ∝ εS/d ⑶ E=　U/d ∝ 1/d ⑵ Q=CU=　UεS/4πkd ∝ εS/d 思考与讨论⑵ ： 平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大d，则U、Q、E各如何变化？ 解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不变。 (1)C=εS/4πkd ∝ εS/d (2)U=Q/C=Q/（εS/4πkd） ∝ d/εS (3)E=U/d=Q/Cd=Q/（εSd/4πkd） = πkQ/εS ∝ 1/εS 本题的思路是： 比较⑴、⑵两类题型的解析过程，可以看到，抓住Q（或U）不变这个条件是一个关键。 最后用 E=U/d=Q/Cd判断E的变化。 再用C=Q/U判断出Q（或U）的变化， 用 C=εS/4πkd判断C的变化， 当d（或变化ε、S）发生变化， 3、平行板电容器充电后的两类典型情况： ⑵ 、电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变。 ⑴ 、电容器始终连接在电源上， 两极间的电压U保持不变。 * *