5.3认识电容器的连接关系（课件）-《电工技术基础与技能》同步教学（苏教版）

模块5 电容 任务二 研究电容器的充放电 任务三 任务一 认识电容器的连接关系 认识电容 本模块学习内容 学习目标 任务描述 任务分析 知识链接 任务三 认识电容器的连接关系 电容器的混连 电容器的并联 电容器的串联 任务三学习重点 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 学习目标 ● 了解电容器的连接形式，理解电容器串、并联 时总电容与分电容、总电压与分电压、总电量与分 电量等物理量的关系。 ● 理解电容器串、并联时等效电容量减小或增大 的根本原因。 ● 掌握电容器混联电路的求解方法，会正确选取 电容器的耐压值。 任务三 认识电容器的连接关系 任务描述 任务分析 ● 电容器在实际使用时，为了满足电路所需要的电容量和 耐压值，常常把几个电容器组合起来使用。与电阻器相同， 电容器也有串联、并联和混联三种连接方式。采用不同的连 接方式时，总电容量、总电压和总电量与各个电容器上的电 容量、电压和电量之间有什么关系呢？ ● 不同的连接方式，可以得到不同的等效电容量。我们知 道，决定电容器电容量大小的因素有S、d和。把电容器进 行串、并联的时候，总电容量会发生怎样的变化呢？通 过 本任务的学习，我们可以了解电容器串、并联的特点及电 容量发生变化的根本原因。 任务三 认识电容器的连接关系 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 知识链接 一、电容器的串联 将几个电容器的极 板依次首尾相连、中 间无分支的连接方式， 叫做电容器的串联， 如图2-61所示。其特点是： （1） 串联电容器时，每个电容器所带电量都是Q，串联电容器组的总电量也是Q，即 （2）串联电容器的总电压U等于各电容器端电压之和， 即 任务三 认识电容器的连接关系 知识链接 串联电容器时，电容器实际分配的电压与其电容量成反 比，若只有两只电容器，则 根据上述原理，每只电容器 上分配的电压为 （3）串联电容器的等效电容量（总电容）的倒数等于各 电容器的电容量的倒数之和，即 当两个电容器串联时，其等效电容量为 任务三 认识电容器的连接关系 知识链接 例2.7 现有两只电容器，一只电容器的电容量C1=60F， 额定工作电压为50V， 另一只电容器的电容量C2=40F， 额定工作电压为50V，若将这两个电容器串联起来， 接在 100V的直流电源上，问每只电容器上的电压是多少？这样 使用是否安全？ 解：C1和C2串联后的等效电容量为 各电容的电荷量为 任务三 认识电容器的连接关系 知识链接 各电容上的电压为 由于C2的额定电压是50V，而实际加在它上面的电压是 60V，大于它的额定电压， 所以C2可能会被击穿；当 C2被 击穿后，100V的电压将全部加在C1上，这一电压也大于它 的额定电压，因而也可能被击穿。由此可见，这样使用是 不安全的。 任务三 认识电容器的连接关系 知识链接 二、电容器的并联 将几只电容器的一 个极板连接在一起， 另一个极板也连接在一起的连接方式，称为 电容器的并 联，如图2-62 所示。其特点是： （1）并联电容器时总电荷量等于每个电容器上电荷量之 和，即 （2）并联电容器两端承受的电压都相等，且都等于电源电 压，即 任务三 认识电容器的连接关系 知识链接 （3）并联后的等效电容量C等于各个电容器的电容量之 和，即 例2.8 电容器C1=0.004F，耐压值为120V，电容器 C2=6000pF，耐压值为200V， 现将它们并联使用。 （1）求它们的等效电容量； （2）求它们的耐压值； （3）若将它们接入电压为100V的电路中，每个电容器所带 的电荷量和总电荷量是多少？ 任务三 认识电容器的连接关系 知识链接 解：（1）C1=0.004 F C2=3000pF C1+C2=（4×10 +6×10 ）F=0.01F （2）由于电容器并联时，端电压相等，应取耐压值小的作 为并联电容器组的耐压值，所以，该电容器组的耐压值是 120V。 （3） Q1=C1U1=4×10 ×100C=4×10 C Q2=C2U2=6×10 ×100C=6×10 C Q=Q1+Q2 =（4×10 +6×10 ）C=1×10 C 任务三 认识电容器的连接关系 知识链接 三、电容器的混联 三个或三个以上的电容器进行连接时， 既有串联又有并联的连接方式，叫做电 容器的混联，如图2-63所示。 例2.9 如图 2-63所示，C1=120F， C2=40F，C3=80F，