第一节 电容元件与电感元件《电工电子技术与技能》河南省（对口招生）装备制造类 知识点讲解

河南省（对口招生）装备制造类《电工电子技术与技能》知识点讲解 电容元件与电感元件 【课程要求】 1. 掌握电容器的概念、特性，分类及参数，能识别各种类型的电容器，同时能够判断出电容器的好坏。 2. 掌握电感的概念、特性，分类及参数，能识别各种类型的电感器，同时能够判断出电感的好坏。 3. 了解电容、电感元件在生活中的应用。 【知识网络】 【知识要点】 考点1 电容的基本知识 1. 电容器的定义 电容器是储存电量和电能(电势能)的元件。 2. 电容器的作用 电容器属于一种储能元件，基本作用是充电与放电； 根据其特性，作为电气设备中的一种重要元件，在调谐、旁路、耦合、滤波等电路中起重要作用。 3. 电容器的结构 任何两个彼此绝缘而又互相靠近(相隔很近)的导体，中间夹一层不导电的物质(包括空气)，都可以看作一个电容器。 【最简单的电容器】：两块平行且靠的很近的金属板，中间夹一层绝缘介质(最简单的就是空气)，就组成一个最简单电容器——平行板电容器。 4. 电容器的充、放电 如图所示电路，可以完成电容器的充、放电；此处的电源为直流电；交流电也可以给电容器充、放电，此处不做讨论。 【说明】：电容器所谓的充、放电实质上是两个金属板上储存、释放(正、负极中和)电荷的过程，电容器本身是断开的，内部不可能导通。 【充电过程】：开关拨至1，此时电容器两端连接到电源两端，开始充电；此时由于电容器与电源两端的电压差最大，所以电流最大，灯泡最亮；随着充电过程的进行，电容器两端的电压逐渐增大，电压表示数也慢慢增大，但是由于电容器与电源两端的电压差在逐渐变小，所以电流也会逐渐变小，灯泡慢慢变暗；当电容器两端电压与电源电压相等时，充电过程结束，此时电压表示数最大，电流为零，灯泡熄灭。 【放电过程】：开关拨至2，此时的电容器相当于电源；与电灯、电流表形成闭合回路；随着正、负极电荷的不断中和，电容器两端电压越来越小，回路电流也不断减小，电灯逐渐变暗，电压表示数逐渐减小；当正、负极电荷完全中和时，两极板间电压等于零，电容器不再放电；电压表示数等于零，电流等于零，灯泡熄灭。 5. 电容的定义及单位 电容器所带电荷和它两极间的电压的比值称为电容器的电容(量)，用字母表示。 国际单位制中，电压单位是，电荷单位是，电容量单位是(法[拉]),常用单位还有(微法)、(皮法)； 【拓展】：电容量反映的是电容器存储电荷能力的大小，属于固有特性，无论其是否带电、两板间有无电压都无关；电容量跟极板间绝缘介质的材料的介电常数成正比、跟极板的成对面积成正比，跟板间距离成反比，。 6. 电容器的分类 按电容量是否可变：固定电容、可变电容、半可变电容； 按中间绝缘材料：空气电容、电解电容、纸质电容、云母电容、油浸电容、陶瓷电容、涤纶电容、聚苯乙烯电容； 7. 电容器的参数 标称容量：电容器上所标明的电容值。 允许误差：实际电容量与标称容量在允许范围内的误差。 额定工作电压：在工作温度内，长期连续可靠地稳定工作而不被击穿，所能承受的最大电压；加在电容器上的电压不应超过额定工作电压。 频率特性：随着电源频率的上升，电容的电容量呈现下降的规律。 【拓展】：电容器上标定的额定工作电压，通常指直流工作电压，如果接在交流电上，应保证交流电的最大值不超过其额定工作电压。 8. 电容器的识读 ①直标法 各种参数用数字直接标注在电容上； 【举例】：代表电容值为；电压值为 直接标注两位整数，若无单位标志，单位为； 【举例】：30代表电容值为； 直接标注带小数点的数值，若无单位标志，单位为； 【举例】：0.22代表电容值为； ②文字符号法 由数字和字母结合表示电容的容量；字母前边的数字表示整数部分，字母后边的数字表示小数数值，字母(容量单位)所在位置为小数点位置； 【举例】：表示；表示；表示 ③数码法 用3位数字表示容量大小，从左到右，第一、二位为有效数字，第三位表示倍率，单位为；允许误差字母符号含义与电阻相同； 【举例】：表示；表示，允许误差为； ④色标法 首先找第一条较粗的作为第一条线，然后排序，一次读取；前两环为有效数字，第三环为倍率，单位为；与电阻读法类似，色环颜色含义与电阻相同； 【举例】：如蓝色、绿色、黄色；代表 9. 电容器正负极识别 对于有极性的电容，使用时要注意正负极区分，不可接反；引脚长短不一的，长引线为正极；或者外壳标记负号的对应负极。 10. 电容质量的检测 采用指针式万用表的电阻档来检测较大容量电容质量的好坏。将指针式万用表的表笔分别与电容器的两端相接，观察现象。 若：指针偏转后又很快回到接近于起始位置的地方，说明电容质量很好； 若：指针回不到起始位置，而是停留在表盘某处，说明电容漏电严重，此时指针所指处的电阻即为该电容的漏电阻值； 若：指针偏转到位置后不再回去，说明电容内部短路； 若：指针根本不偏转，说明电容内部可能断路，或电容容量太小，不足以让指针偏转。 【练习题】 1、 选择题 1. 关于电容器，下列说法正确的是( ) A.一只电容器的带电荷量越多，其电容就越大 B.两个相互靠近，有彼此绝缘的导体就构成一个电容器 C.对一个电容器而言，它的带电量与极板间加的电压的比值保持不变 D.电容器的带电量为两极板所带电量之和 2. 给一个电容器充电，当其充电电压从降到，则( ) A.电荷量增加一倍 B.电容量增加一倍 C.电荷量减少一半 D.电容量减少一倍 3. 一个电容器的额定工作电压为，若把其接在一个交流电上，此交流电的最大值可以是( ) A. B. C. D. 4. 电容器初始状态，两端电压为零，在电容器充电过程中，其两端电压( ) A.先变大后变小 B.突变为电源电压 C.先变小后变大 D.由零开始逐渐变大 5. 电容器初始状态，两端电压为零，在电容器充电过程中，其两端电流( ) A.先变大后变小 B.突变为电源电压 C.先变小后变大 D.由零开始逐渐变大 2、 填空题 1. 电容的基本作用是 ，电容量反映的是 。 2. ， 。 3. 用指针式万用表的电阻档，对一个电解电容器进行质量检测时，若指针回不到初始位置，而是停留在某一个位置，说明电容 ；若指针根本不偏转，说明电容 。 4. 一个电容器，当加上的电压时，待充电过程结束，测得其所带的电荷量为，则此电容器的电容量为 。 5. 一个电容器标有“”，当在该电容器两端加上电压，其电容量为 。 3、 综合题 1. 如图所示的电路中，已知求电容器上所带的电荷量是多少？ 2. 某电容上标有“”的字样，如果给其加上的直流电压，是否能正常工作？此时其电荷量是多少？如果加上有效值为的交流电呢？ 【答案】 1、 选择题 1.C 2.C 3.C 4.D 5.A 2、 填空题 1.充电与放电；电容器存储电荷能力的大小。 2. 3.漏电严重；断路或电容量太小 4. 5. 3、 综合题 1. 2. 加上的直流电压，可以正常工作，此时 加上有效值为的交流电，无法正常工作，因为标注的额定工作电压，一般为直流电压，如果加上交流电，则交流电压的最大值应该小于等于标注的额定工作电压。 考点2 电感的基本知识 1. 自感现象 通过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象成为自感现象，又称电感现象。 【电磁感应】：此处可以暂时简单理解为，通过线圈的电流发生变化的时候，线圈本身会产生一个感应电动势(进而有感应电流的产生)。 【说明】：本节主要介绍电感器本身，电磁感应暂时只做简单认识即可。 2. 电感器 凡是产生电感作用的元件统称为电感器，简称电感。 一般的电感由线圈构成，又叫电感线圈。 电感线圈是用导线绕制而成的，有一定的电阻；但电感忽略了线圈电阻，属于理想模型。 3. 电感的分类 按有无心：空心电感器、磁心电感器、铁心电感器； 按电感量：固定电感、可调电感； 按用途：振荡电感、校正电感、显像管偏转电感、滤波电感、补偿电感； 按工作频率：高频电感、低频电感； 4. 电感的参数 (1) 电感量 不同线圈通过相同电流产生的自感电动势不同，表征其自感能力的物理量叫做自感系数，用表示；由线圈本身特性决定；单位为(亨[利])、(毫亨)、(微亨) (2) 允许误差 实际电感量与标称电感量的允许误差值。 (3) 标称电流值 电感长期工作允许的最大电流值； 【注意】：应用过程中，最好不超过其标称电流值。 (4) 品质因数 电感储存能量与消耗能量的比值，又叫值；一般取； 5. 电感的识读 ①直标法 各种参数直接用数字标注 ②文字符号法 由数字和字母表示电感量，R前边表示整数值，R后边表示小数值，单位为； 【举例】：代表电感量为 ③数码法 3位数字表示，第一、二位表示有效数字，第三位表示倍率，单位为； 【举例】：代表电感量为 ④色标法 参照电阻和电容的读法 6. 电感的检测 指针式万用表置于档，测量电阻值，根据测得电阻分析； 若：测得的阻值太小，说明电感内部线圈有短路问题； 若：有电阻值一般认为正常； 若：电阻无穷大，说明电感内部线圈断路； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $