4.2 电容器与电容（课件）-《电工技术基础与技能》同步精品课堂（机工版·第3版）

项目4 静电场与电容 4.2 电容器与电容 《电工技术基础与技能》（机械版•第3版） 同步精品课堂 1 学习目标 知识目标 1.牢记电容器结构类型，清晰分辨不同介质电容器。 2.熟练掌握电容定义及串并联公式，准确进行计算。 能力目标 1.能够运用电容知识分析电路中电容的工作状态。 2.学会通过实验探究电容器充放电特性及规律。 情感目标 1.培养对电工技术的兴趣，积极主动投入学习。 2.增强解决问题信心，勇于面对电路分析挑战。 项目4 静电场与电容 导入情景 01 在这些设备中，有一种能储存电荷并在电路中发挥关键作用的元件，大家知道是什么吗？ 静电除尘器 手机充电器 新知学习 02 一、电容器的结构 两块彼此绝缘的导体就构成一个电容器，两个导体称为电容器的电极。 新知学习 02 一、电容器的结构 电容器分为有极性和无极性两种类型，无极性电容器在接人电路时不考虑其极性，有极性电容器在接入电路时正负极不得接反。电解电容器是有极性电容器，使用时要注意。 新知学习 02 二、电容量和工作电压 电容量 电容器具有储存电荷量的能力。如图4-12所示，当在电容器的两端加上电压 Uc，则在极板的两端就聚集起等量异号的电荷。衡量电容器储存电荷量能力大小的物理量，称为电容器的“电容”，表达式为 新知学习 02 二、电容量和工作电压 工作电压 电容器两个极板之间的绝缘材料不同，电容器所能承受的工作电压就不同。每种电容器都有一个额定电压系列，供应用时选择。如果选择的电容器额定电压值低于工作电压，则电容会因为耐压不足而损坏。 新知学习 02 三、电容器的导电特性及储能 电容器的充放电特性 当电容器两端加上电压时，电容两极板上要聚集等盘异号的电荷。电容器两端电压发生变化时，极板上的电荷同时发生变化，电容器中形成位移电流。 新知学习 02 三、电容器的导电特性及储能 电容器放电 将已经充上电的电容器通过电阻放电。刚接通电阻时，因为电容器上的电压最高，放电电流最大;随着放电时间的延长，电容器极板上的电荷越来越少，电容器两端电压下降，放电电流下降。当电容器两端电压下降到零时，放电停止。 新知学习 02 三、电容器的导电特性及储能 电容器中的电场能量 电容器在充电过程中，由于两极板上聚集了大量的电荷，形成了电场，便储存有电场能量。电场能量用 W。表示，其值为 新知学习 02 四、电容器规格参数 电容器的主要技术指标 【额定电压】 在规定条件下，电容器在电路中连续长时间工作而不被击穿的最大直流电压,称为额定电压。它与电容器的结构、电介质以及介质厚度有关，在选用时，额定电压要高于最高工作电压的 20%以上。 新知学习 02 四、电容器规格参数 电容器的类型与用途 电容器按其结构可分为固定电容器、可变电容器和半可变电容器;按其介质材料可分为纸介电容器、云母电容器、油浸电容器、瓷介电容器、有机薄膜电容器(介质材料为聚苯乙烯薄膜或涤纶薄膜)、金属化纸介电容器及电解电容器等。 新知学习 02 四、电容器规格参数 新知学习 02 五、电容器的并联和串联 电容器在使用过程中，有时需要申联连接或并联连接，下面对这两种连接方式进行分析。 1.电容器并联 2.电容器串联 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 1： 在串联电路中，以下哪个物理量是相同的（ ） A. 电压 B. 电流 C. 电阻 D. 功率 答案：B 解析：在串联电路中，电流处处相同。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 2： 以下哪个元件在电路中起到保护作用的是（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 保险丝 D. 电感 答案：C 解析：保险丝在电路中起到过流保护作用，当电流过大时，保险丝会熔断，从而切断电路。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 3： 以下哪个物理量表示电场中某点的电势能与电荷量的比值（ ） A. 电压 B. 电阻 C. 电流 D. 电容 答案：A 解析：电压的定义是电场中某点的电势能与电荷量的比值。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 4： 在并联电路中，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，这个规律是由哪位物理学家提出的（ ） A. 欧姆 B. 基尔霍夫 C. 焦耳 D. 法拉第 答案：A 解析：欧姆定律及其并联电路电阻的计算规律是由德国物理学家欧姆提出的。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 5： 以下哪个物理量的单位是法拉（ ） A. 电压 B. 电阻 C. 电容 D. 电流 答答案：C 解析：电容的单位是法拉（F）。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 6： 在交流电路中，电流和电压的相位差取决于什么（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 电感 D. 以上都影响 答案：D 解析：在交流电路中，电流和电压的相位差取决于电路中的电阻、电容和电感等元件。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 7： 以下哪个元件在电路中主要起到储能作用（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 保险丝 D. 电感 答案：B 解析：电容和电感在电路中都可以起到储能作用。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 8： 以下哪个不是电路的基本状态（ ） A. 通路 B. 断路 C. 短路 D. 开路（与断路不同） 答案：D 解析：电路的基本状态包括通路、断路和短路，其中断路也称为开路，二者是同义词。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 9： 在电路中，以下哪个元件可以消耗电能并将其转化为其他形式的能量（ ） A. 电源 B. 电阻 C. 电容 D. 电感 答案：B 解析：电阻在电路中消耗电能，并将其转化为热能。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 10： 以下哪个不是电流的单位（ ） A. 安培 B. 毫安 C. 微安 D. 伏特 答案：D 解析：安培（A）、毫安（mA）和微安（μA）都是电流的单位，而伏特（V）是电压的单位。 本次课程围绕电容器与电容展开了全面且深入的学习。在电容器结构方面，我们了解到两块彼此绝缘的导体构成电容器，其极板、电介质等部件各有特点，且有极性和无极性之分。电容量通过公式衡量，同时要关注单位换算，工作电压则与绝缘材料紧密相关。 充放电特性是重点，充电时电流与电压变化率成正比，放电相反，且RC乘积决定充放电时间。我们还学习了电场能量公式。在串并联部分，掌握了总电容计算及分压规律。 课程难点在于理解电容动态特性及能量公式推导。希望同学们课后多复习，结合生活实例和实验现象，深化对这些知识的理解与应用，为后续学习电工技术筑牢基础。 课堂小结 04 课堂小结 04 作业布置 05 计算给定电路中电容器串联后的总电容值。 分析生活中某电器内电容器的工作原理。 感谢观看 $$