10.4 电容器的电容 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.4 电容器的电容 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：能够容纳（储存）电荷的重要的电学元件。 一、电容器 1、构造： 平行板电容器 这两个金属板叫做极板 中间的绝缘物质叫做电介质（空气也是电介质） 2、定义： 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。 一、电容器 3、电容器的充电和放电： （1）充电： A 把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板就分别带上了等量的异种电荷，这个过程叫做充电。充电结束后，电路中无电流，极板间电压与电源电压相等。（U保持不变） （2）放电： A 断开开关，用导线把充电器的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个过程叫做放电。 充电过程，由电源获得的电场能储存在电容器中；放电过程，两极板间不再有电场，电场能转化为其他形式的能量。 一、电容器 充电后的电容器的两极板间有电势差U，这个电势差与电容器所带的电荷量Q有关。 实验表明： 一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U成正比，比值是一个常量。与电容器本身有关，不同的电容器的比值是不同的。可见，这个比值表征了电容器储存电荷的特性。 二、电容 1、定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板电势差U的比值，叫做电容器的电容。 2、定义式： 或 3、物理意义：表示电容器容纳(储存)电荷本领的物理量。（是电容器本身的一种性质，与Q，U无关） 4、单位：法拉(简称法)，符号: F 1μF = 10-6F ， 1pF =10-12F, 5、注意：Q指的是一个极板所带电荷的绝对值。 三、平行板电容器的电容 1.平行板电容器是最简单的电容器，我们以平行板电容器为例研究影响平行板电容器的因素。 极板面积 极板距离 电介质 静电计实质上也是一种验电器，从指针的偏转角度大小可以推知两个导体之间的电势差。 由于静电感应，当A带电后， B的内层一定带上与A异号的电荷。若B不接地，则B的外表面带上与A同号的电荷。若B接地，则B的外表面不带电。由于静电计结构的对称性，可以粗略地认为B上的电荷对指针的作用力不产生使指针转动的力矩，指针的张角主要由c和d所带电量决定。 控制变量法 + + + + + + 实验探究：影响平行板电容器电容的因素 - - - - -- 改变d 改变S 改变 电介质  极板间距d，极板正对面积S，电介质种类。 2.平行板电容器的电容的决定式 两极板间距离 两极板正对面积 静电力常量 介电常数 空气 =1 几种常用电介质的相对介电常数： 电介质 空气 煤油 石蜡 陶瓷 玻璃 云母 水 1.0005 2 6 6～8 4～11 2.0～2.1 81 空气的相对介电常数与1十分接近，研究中，空气对电容的影响一般可以忽略。 A 3.平行板电容器的两类基本问题： （1）与电源连接，U不变 若d减小， 则C增大， 则E增大， 则Q增大。 A 3.平行板电容器的两类基本问题： （2）充电后与电源断开：Q不变 若d增大， 则C减小， 则U增大， 则E不变。 电容器 固定电容器 可变电容器 聚苯乙烯电容器 陶瓷电容器 电解电容器 纸质电容器 四、常见电容器 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 16 五、使用电容器注意事项 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： 电容器正常工作时的最大电压 额定电压低于击穿电压 $