（中职)电工技术基础与技能项目四-【中职专业课】同步教学教案

项目四 电容的应用 任务一 认识电容器和电容（4课时） 学习目标 （1）理解电容的概念，掌握电容器的基础知识。 （2）了解常用电容器的种类、外形和参数。 （3）掌握电容器的连接方法和特点。 一、电容器 任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，都可以看成是一个电容器。电容器可以储存电荷，它是一个储能元件。 结合实物图，讲解电容实物。 二、电容量 电容器任一极板所带的电荷量Q与它的两极板间的电压的比值称为电容量，简称电容，用C表示。它的单位是法拉（F）。 C= (4-1) 式中，C、Q、U的单位分别为F（法）、C（库）、V（伏）。 除法拉外，电容的常用单位还有微法（μF）、皮法（pF），其换算关系为 1 F=106μF=1012 pF 三、电容器的主要性能指标 电容器的主要性能指标有电容量、允许误差、额定工作电压、介电损耗和稳定性等。 1.标称容量和允许误差 成品电容器上所标明的电容值称为标称电容。它同电容器的实际容量之间有一定的差额，这一差额称为允许误差。 2.额定工作电压 电容器的额定工作电压常称为耐压，是指电容器长时间安全工作时所能承受的最高直流电压。 四、电容器的连接 1.电容器的串联 将几只电容器依次相连，构成中间无分支的连接方式，称为电容器的串联。 电容器串联的特点如下： （1） 串联后的等效电容（总容量）的倒数等于各个电容量倒数之和，即 …+ (4-2) （2）总电压U等于每个电容器上的电压之和，即 U=U1+U2+ …+Un (4-3) 若电容C1、C2串联，每只电容器上分配的电压可以用下式计算： U1=U U2=U (4-4) 2.电容器的并联 将几只电容器接在同一对节点的连接方式称为电容器的并联，如图4-8所示。 图4-8 电容的并联 电容器并联的特点如下： （1）并联后的等效电容（总容量）C等于各个电容器的容量之和，即 C=C1+C2+ …+Cn (4-5) （2）每个电容器两端承受的电压相等，且等于电源电压U，即 U=U1=U2= …=Un (4-6) 例4-1 有两只电容器，C1=2 μF，C2=8 μF，额定工作电压U1=160 V，U2=250 V。如图4-9所示，若将它们串联后接在300 V的直流电源上使用，求等效电容量和每只电容器上分配的电压，并说明这样使用是否安全。 图4-9 例4-1图 解：(1)串联等效电容 则 C=1.6 μF (2)U1=U==240 V U2=U－U1=60 V (3)由于C1实际分配电压为240 V，高于其额定工作电压160 V，所以C1将被击穿。C1被击穿后，迫使C2承受全部的电源电压300 V，C2也很快被击穿。所以这样使用不安全。 任务二 电容器的充放电电路的特性及测试（2课时） 学习目标 （1）理解电容器的储能特性。 （2）掌握电容器的特性。 一、电容器的充、放电过程 如图所示为电容器充放电实验电路。 1、 充电过程 S为单刀双掷开关。当S置于“1”时，构成充电电路，此时电源向电容器充电。 结合图分析充电过程 2、放电过程 电容器充电结束后，把S置于“2”，构成电容器放电电路，此时电容器相当于一个直流电源。 结合图分析放电过程。 二、电容器的特点 电容器接直流电源时，仅在开始的很短的时间内产生电流，当UC=E时，充电结束，电流为零，相当于电容器把直流电“隔断”。 电容器接交流电时，由于交流电的大小、方向不断交替变化，使得电容器反复进行充、放电。这样就在电路中出现连续的交流电流，这就是电容器具有的通过交流电的作用，简称“通交”。 实训 认识和检测电容 一、实训目标 （1）熟悉常见电容。 （2）学会利用万用表判断电容的好坏。 2、 实训器材 （1）常见电容器若干。 （2）万用表1块。 3、 实训步骤 （1）观察认识各种电容器，并读出各个电容器的标称值，填写表4-1。 （2）检测电容器。 ①观察法识别电容器的极性，根据电容器的外观、标志识别。 ②用万用表识别电容器。利用万用表欧姆挡可以识别电容器的正负极性、质量好坏， ·极性的识别。将万用表调到R1K或R10K挡，测量电容器两引脚之间的电阻值，并记录。将两表笔对调再测一次，并记录。比较两次数值（一大一小），以阻值大的那次为准，黑表笔接触的为正极，红表笔接触的为负极。 ·质量的识别。对于容量较大的电容器，将万用表调到欧R1K挡