9.6 电容 电容器 课件 -2022-2023学年高二上学期物理沪科版（2020）必修第三册

第九章 静电场 电容 电容器 上海公交11路是世界上首条使用超级电容车实现快速充电技术商业化的公交路线 什么是电容器 莱顿瓶可看作电容器的原型。莱顿瓶是一个玻璃容器，内外包覆着导电金属箔作为极板。瓶口插一根与外侧金属箔绝缘的金属棒，棒的上端接一个金属球，下端利用金属链与内侧金属箔连接。莱顿瓶具有贮存电荷的功能。 我们把能存储电荷和电能的装置叫做电容器（capacitor）。各种电容器在电子或电力设备里有广泛的应用。 平行板电容器（图 9-49）是最简单的电容器。它是在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质（如空气、聚丙烯、云母等）组成的。 平行板电容器的电容c跟介电常数ε成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。 电容器如何存储和释放电荷？ 电容器的充、放电原理图 1 2 如将单刀双掷开关 S 置于接线柱 1，电源的两极就分别与电容器两极板相连接，两极板就分别带上了等量异号电荷。这个过程称为对电容器充电。 每个极板所带的电荷量的绝对值叫做电容器所带的电荷量。 使电容器两极板间的中和放电，极板上电荷量下降，直至电容器不再带电，这个过程叫放电。 电容器如何存储和释放电荷？ 充、放电是电容器的重要特性之一。它可以将电能储存起来而在需要时释放。 方法二：如图 9-52 所示，利用电压传感器和电流传感器，分别代替电压表与电流表，采集所测电路的电压、电流信号，得到电容器充、放电时电压 U 和电流 I 随时间 t 变化的图像，分别如图 9-53 和图 9-54 所示；从而可了解电容器的充电和放电过程。 方法一：如图 9-51 所示，通过灯泡的亮度变化观察电容器的充电和放电过程。 实验装置与方法 大量研究表明，对于同一个电容器，每个极板所带的电荷量 Q 和电容器两极板间的电 势差 U 成正比，也就是说 UQ 是确定的；对于不同电容器 UQ 一般是不同的。可见，电荷量Q 和电势差 U 之比描述了电容器存储电荷的本领。 物理学中把电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板间的电势差 U 之比称为电容器的电容（capacitance），用符号 C 来表示。 物理意义：电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。在数值上等于两极板间的电势差为 1 V 时电容器极板上所带的电荷量。 电容的国际单位是法拉，简称法，用符号 F 表示。 常用微法（