内容正文:
电工基础
模块四:电容器
高等教育出版社
中职专业课·一轮复习讲练测
使用教材
电工基础(第2版)
主编 刘志平 苏永昌
学习目标
电容器的参数、分类及特点。
1
平板电容器的概念;
2
电容器的充电和放电过程;
3
理 解
掌 握
1
电容器的电压与电量之间的关系;
2
决定平板电容器电容量的因素;
3
电容器串联与并联的条件和特点。
;
了 解
了解介电常数的概念。
知 道
知道电场能的概念。
会
1
2
3
利用电容器串、并联公式计算总电容量;
通过平板电容器的数学表达式确定电容量;
计算电容中储存的电场能。
;
知识要点
电容器
电容器的种类
电容器:被绝缘介质隔开的两个导体的总体称为电容器。
固定电容器:
可变电容器:
半可变电容器:
(2)可变电容器:
电容量在一定范围内可调节的电容器,
(常用电介质有薄膜介质、云母等)。
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。
又叫微调电容,在电路中常被用作补偿电容。
(常用的电介质有瓷介质、有机薄膜等)。
(3)半可变电容器:
(1)固定电容器:
电容器的参数
注:必须保证电容器的额定工作电压不低于工作电压
的最大值。(交流电路,考虑交流电压的峰值。)
额定工作电压:
标称容量:
允许误差:
一般叫做耐压,它是指使电容器能长时间地稳定工作,并且保证电介质性能良好的支流电压的数值。
电容器上所标明的电容量的值叫做标称容量。
实际电容值与标称电容值之间总是有一定误差。国家对不同的电容器,规定了不同的误差范围,在此范围之内误差叫做允许误差。
(耐压)
;
电容器的作用
隔直通交
提高功率因数
在电子技术中,常用于滤波、移相、
旁路、信号调谐等;
在电力系统中,电容器可用来提高
电力系统的功率因数。
电容器基本特性:
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。
;
电容器的充放电
充电过程:
放电过程:
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号电荷,这个过程叫电容器的充电过程。
用一根导线将电容器两极板相连,两极板上正、负电荷中和,电容器失去电量,这个过程称为电容器的放电过程。
平行板电容器:
由两块相互平行、靠得很近、彼此绝缘的金属板所组成的电容器,叫平行板电容器。
平行板电容器
电 容
电容:
换算关系: 1 F = 10 6 F = 10 12 pF
电容器所带电量与两极板间电压之比,称为电容器的电容。
公式:
微法(F)、皮法(pF)。
国际单位:
法拉(F)
常用单位:
(定义式)
注意:电容反映了电容器储存电荷能力的大小,它只与电容本身
的性质有关,与电容器所带的电量及电容器两极板间的
电压无关。
平行板电容器的电容
内容:
平行板电容器的电容 C ,跟介电常数 成正比,跟两极板
正对的面积 S 成正比,跟极板间的距离成 d 反比。
表达式:
由介质的性质决定。单位是 F/m。
介电常数:
真空介电常数:
0 8.86 1012 F/m
符号:
(单位: F/m )
相对介电常数:
某种介质的介电常数 与真空介电常数 0 之比,
叫做该介质的相对介电常数。
(决定式)
r = / 0
表达式:
公式 与 是不同的,前者是计算平行板电容
器电容的公式,只适用于平行板电容器;后者是电容的定义
式,适用于任何电容器。
2.电容是电容器的固有特性,它只与两极板正对面积、板间距
离及板间的介质有关,与电容器是否带电、带电多少无关。
3.任何两个导体之间都存在电容。
4.电容器存在耐压值,当加在电容器两极板间的电压大于它的
额定电压时,电容器将被击穿。
说明:
电容器的连接
电容器的连接
电容器的串联:
电容器的并联:
电容器的串联
电容器的并联
把几个电容器首尾相接连成一个无分支的电路,称为电容器的串联。
把几只电容器的一端连在一起,另一端也连在一起的连接方式,叫电容器的并联。
电容器的串联
串联的性质
(1) 串联电容器的总电容的倒数等于各个电容
(2) 串联电容器的总电压U等于各个电容器
(3) 每个串联电容器上的实际分配的电压
器的电容的倒数之和,即
上的电压之和,即
U = U1+ U