10.4电容器的电容 课件—2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。 2021/8/31 §10. 4电容器的电容 一些常见的电容器 导 体 导 体 电容器的基本结构 绝缘介质 极 板 极 板 电介质 电容器——能够储存电荷的一种“容器” S接“1”充电 S接“2”放电 电容器充放电实验 电容器充放电实验 电容器存储电荷的原理： 充电： 电容器两板分别接在电池两端,两板带上等量异种电荷的过程 放电： 电源能量→电场能 充了电的电容器的两板用导线相连,使两板上正、负电荷中和的过程 电场能→其他形式能 + + + + + + + + + - - - - - - - - - +Q -Q 电容器充电后，任意一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量，用“Q”表示。 电容器与水容器的类比 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - 容纳储存电荷 容纳储存水 水量V 功能 储存量 电荷量Q 电容器的电容C 那电容器储存电荷的本领如何表征呢？ 同一水容器： h=1cm V=1m3 h=2cm V=2m3 比值：水桶截面积 h=1cm V=1m3 h=1cm V=4m3 S越大，容纳水的本领越强 不同的水容器： S与V、h无关 储存本领的表征 高度h能否表征储存本领？ 同一电容器： 是常量 比值 Q与U成正比 Q 2Q U=1V U=2V 实验表明： 不同的电容器： + + + + - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - U=1V U=1V Q 2Q C越大，容纳电荷的本领越强 C与Q、U无关 储存本领的表征 电势差U能否表征储存本领？ 9 1、同一电容器： 两极板所带电荷量Q与两极板间的电压U成正比 + + + + + + + + - - - - - - - - Q 2Q U 2U 实验表明： 2、不同的电容器： + + + + - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - U=1V U=1V Q 2Q 数值上等于单位电压下两极板所带的电荷量 不同的电容器 不同 电容C 1.定义:把电容器带电量Q与两极板间的电压U的比值叫这个电容器的电容，用C表示 2.定义式： 3.单位：法拉（F） 1F=1C/V 其它单位： 1F（法拉） = 106μF（微法） = 1012pF（皮法） 意义：“C=1F”表示当U=1V时，Q=1C “C=10F”表示当U=1V时，Q=10C 4.物理意义： 描述电容器容纳电荷本领的物理量 1F就已经是很大的电容 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。 练一练 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。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 9.0×10-8 1.5×104 1.5×104 电容与电压U无关 练一练 击穿！！！ 击穿电压和额定电压： （1）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。 （2）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 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