西安电子科技大学出版社高二上电工技术基础与技能课件项目四 电容器的认知

电工技术基础与技能 【任务目标】 1．识别电容器的外形和符号，识读电容器的主要参数。 2.理解电容的概念，决定平行板电容器的电容大小的因素，掌握电容的定义式。 3.掌握电容器串联、并联电路的特点及等效电容与安全电压的计算。 4.理解电容器充、放电过程中的能量转换规律及有关计算。 5.熟练使用万用表检测电容器，判断电容器质量的好坏。 项目四. 电容器的认知 电工技术基础与技能 项目四. 电容器的认知 知识链接（一）电容和电容器的种类 知识链接（二）电容器的连接 任务实施 用万用表认识和检测电容器 电工技术基础与技能 4.1 电容和电容器的种类 4.1.1 电容器 （1）常见电容器外形 常见电容器外形 电工技术基础与技能 （2）电容器的基本结构 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两个极板，中间的绝缘材料称为电容器的电介质。 （a）电容器一般符号 （b）极性电容器 电工技术基础与技能 （3）电容器的基本特性：电容器是储存和容纳电荷的装置，也 是储存电场能量的装置。 如图所示，如果在电容器的两极板上加上电压，则在两个极板上将分别产生数量相等的正、负电荷，这样电容器就储存了一定量的电荷和电场能量。 将电容器两极板分别接到电源的正、负极上，使电容器两极板分别带上等量异种电荷，这个过程称为电容器的充电过程。 电容器充电后，两极板间有电场和电压。 用一根导线将电容器两极板相连，两极板上正、负电荷中和，电容器失去电荷量，这个过程称为电容器的放电过程。 电工技术基础与技能 4.1.2 电容 （1）电容的定义式：电容器所储存的电荷量与两极板间的电压的比值称为电容器的电容。不同的电容器，q / U 的值不同。 C＝ 电荷量 单位：C(库仑） 电压 单位：V（伏特） 电容 单位：F(法拉） 电容是表征电容器储存电荷的能力，它只与电容器本身的性质有关，与电容器所带的电荷量及电容器两极板间的电压无关。 （2）电容的单位 F（法拉）、uF( 微法）、nF(纳法)、pF（ 皮法） 1F = 106uF = 109nF = 1012pF 电工技术基础与技能 4.1.3 平行板电容器的电容 （1） 平行板电容器的电容 C ，与介电常数  成正比，与两极板的正对面积 S 成正比，与极板间的距离d成反比，即 式中， 电介质的介电常数ε由介质的性质决定的。真空介电常数ε0 ≈ 8.86×10- 12F/m，某种电介质的介电常数ε与ε0之比，称为该介质的相对介电常数，用εr表示， 即：  r =  / 0 电工技术基础与技能 【例4-1】有一真空电容器，其电容是10µF，其两极间插入云母介质，并将两极板间距离增大一倍后，求云母电容器的电容。 解：查表 4-1可知云母的相对介电常数 εr= 7，则真空电容器的电容 云母电容器的电容 可得： 电容是电容器的固有特性，它只与两极板间的正对面积、极板间的距离及极板间的介质有关，与电容器是否带电、带电多少无关。 电工技术基础与技能 （2）下面讨论平行板电容器的两种典型问题： 平行板电容器充电后,断开与电源的连接 电容器充电后,断开电源，则电容器所带电荷量q保持不变，根据下列公式讨论C、q、E的变化情况。 平行板电容器充电后，继续保持与电源相连接 由于电容器始终连接在电源上，因此两板间的电压U保持不变，根据下列公式讨论C、q、E的变化情况。 电工技术基础与技能 4.1.4 电容器的种类和参数 （1）电容器的种类 电容器按其电容量是否可变，可分为固定电容器和可变电容器，可变电容器还包括半可变电容器。 固定电容器的电容量是固定不变的，它的性能和用途与两极板间的介质有关。一般常用的介质有云母、陶瓷、金属氧化膜、纸介质、铝电解质等。 无极性电容器 有极性电容器 电工技术基础与技能 可变电容器是指电容量在一定范围内可调的电容器。半可变电容器又称为微调电容器。 微 调 电 容 器 可 变 电 容 器 电工技术基础与技能 （2）电容器型号的命名方法 例如：电容器CC23的说明。 第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 ︱ ︱ ︱ ︱ 主称 介质材料 特征 产品序号 电工技术基础与技能 （3）电容器的主要参数 电容器的参数主要有额定工作电压、标称容量和允许误差等