第11卷 电容（一） 吉林省（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

吉林省（对口招生）装备制造类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 电容（一） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 一个电容器在直流电路中是什么作用（ ） A. 改变电流方向 B. 阻碍电流 C. 使电流平滑 D. 储存能量 2. 下列哪个单位不是电容的单位（ ） A. 法拉 B. 安培 C. 毫法拉 D. 微法拉 3. 如图所示的电路中，若＝2，则、分别所带电荷量、之间的关系是（ ） A. ＝ B. ＝2 C. ＝2 D. ＝4 4. 某同学在测量电解电容器时出现表针不动的情况，说明（ ） A. 电容器严重漏电 B. 电容器被击穿 C. 电容器内部短路 D. 电容器开路 5. 一平行板电容器C与电源相连后，电容器两极板间的电压为U，极板上的电荷量为Q，若断开电源后，再把两极板的距离缩小一倍，则（ ） A. 电压U不变，Q和C都减小一半 B. 电压U不变，C减小一半，Q增大一倍 C. 电荷量Q不变，C增大一倍，U缩小一倍 D. 电荷量Q、U都不变，C减小一半 6. 平行板电容器的电容公式中，（varepsilon0） 代表（ ） A. 电场强度 B. 材料介电常数 C. 电介质的极化程度 D. 真空中的电容介电常数 7. 如图所示电路中，各元件的参数已标注，电路状态保持时间已久，则电路中b、c两点间的电压是（ ） A. 5V B. 1.5V C. 0.6V D. 4V 8. 电容器按照介质不同分类，下面哪种是常见的电容器类型？（ ） A. 木材电容器 B. 水银电容器 C. 空气电容器 D. 橡胶电容器 9. 片状电容器常用于哪种应用？（ ） A. 固定电容器 B. LCD屏幕 C. 电子计算机 D. 电力输电线路 10. 如图所示的电容并联电路，已知总电容为 10μF，C1=4μF，则 C2 为（ ）​ A. 6μF​ B. 10μF​ C. 14μF​ D. 40μF​ 11. 三个电容器串联，C1=1μF，C2=2μF，C3= 2μF，加在串联电路两端的电压为 12V，则 C1 两端的电压为（ ） A. 2V B. 3V C. 4V D. 6V 12. 电容器 和 串联接于电路中，若C₂= 3，则两端电压是两端电压的_____倍。（ ） A. 9 B. 6 C. 3 D. 1/3 13. 串联电容电路中，总电压为 20V，C1=1μF，C2=3μF，则 C2 两端电压为（ ）​ A. 15V​ B. 10V​ C. 5V​ D. 20V​​ 14. 在图中，，，，在接通并使电路稳定后，再将也接通，则电容器C中的电荷 （ ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不定 15. 两个电容器，和，= 2，它们串联后接到电源上，充电完成后，和的电场能量之比:为（ ） A. 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1 16. 若电路包含三个并联连接的电容器，容值分别为 (2 和 (6 总电容为（ ） A. (1 B. (12 C. (4 D. (0.5 17. 电路如图所示，电源电压E＝200V，先将开关S置“1”位置对电容器充电，充电完毕后，将开关S置“2”位置，若＝＝0.2μF，＝0.4μF，则电容器两端的电压为（ ） A. 50V B. 66.7V C. 100V D. 200V 18. 将100个容量相等的电容器进行并联，若每个电容器的耐压值为16V，则总的等效电容C的耐压值等于（ ） A. 0.16V B. 16V C. 160V D. 1600V 19. 电容器并联后，_____不变（ ） A. 电荷量 B. 电压 C. 电容 D. 电场能 20. 有两只电容器，A的电容量为250μF，耐压为30V，B的电容量大于A，耐压也大于30V，那么电容器A和电容器B串联以后的总耐压为（ ） A. 等于60V B. 小于60V C. 大于60V D. 无法判断 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 根据公式C=Q/U，如果电容器不带电，即Q=0，则电容C=0，因此，电容器也就没有了电容。（ ） 22. 电容元件在直流电路中相当于断路。（ ） 23. 有两个端电压相等的电容器，电容小的所带电荷量多。（ ） 24. 电容器的电容值与其内部介质的介电常数无关。（ ） 25. 电容器就是电容量。（ ） 26. 平行板电容器的电容与介电常数无关。（ ） 27. 电容越大的电容器，储存的电荷量一定越多（ ） 28. 电容器串联后，其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。（ ） 29. 几个电容器串联后，接在直流电源上，那么各个电容器所带的电荷量均相等。（ ） 30. 将“10μF/50V”和“5μF/50V”的两个电容器并联，那么电容器组的额定工作电压仍为50V。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述较大容量电容器的质量判断。 32. 简述电容器并联时等效电容、电压和总电荷量之间的关系。 33. 请简述陶瓷电容器和电解电容器的区别。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 两只电容器C₁=20 μF、C₂=30 μF串联后接在90 V直流电源上，额定耐压均为63 V。请回答：（1）求串联等效电容；（2）求两只电容器各自的工作电压；（3）判断是否超过耐压并说明串联使用时的注意事项。 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 $ 吉林省（对口招生）装备制造类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 电容（一） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 一个电容器在直流电路中是什么作用（ ） A. 改变电流方向 B. 阻碍电流 C. 使电流平滑 D. 储存能量 【答案】D 【解析】电容器可以储存电荷和能量。 2. 下列哪个单位不是电容的单位（ ） A. 法拉 B. 安培 C. 毫法拉 D. 微法拉 【答案】B 【解析】安培是电流的单位，不是电容的单位。 3. 如图所示的电路中，若＝2，则、分别所带电荷量、之间的关系是（ ） A. ＝ B. ＝2 C. ＝2 D. ＝4 【答案】B 4. 某同学在测量电解电容器时出现表针不动的情况，说明（ ） A. 电容器严重漏电 B. 电容器被击穿 C. 电容器内部短路 D. 电容器开路 【答案】D 【解析】A选项如果电容器严重漏电，万用表表针会有一定的偏转，但不会稳定在某一阻值上，会逐渐向零位靠近；B、C选项如果电容器被击穿或内部短路，万用表的表针一般会迅速偏转到零位甚至过冲，而不是不动；D选项如果电容器开路，相当于电路处于断开状态，万用表表笔连接电容器两端时，表针不会有偏转，因为没有电流通过。故选D。 5. 一平行板电容器C与电源相连后，电容器两极板间的电压为U，极板上的电荷量为Q，若断开电源后，再把两极板的距离缩小一倍，则（ ） A. 电压U不变，Q和C都减小一半 B. 电压U不变，C减小一半，Q增大一倍 C. 电荷量Q不变，C增大一倍，U缩小一倍 D. 电荷量Q、U都不变，C减小一半 【答案】C 【解析】断开电源，电荷量Q不变，根据公式，两极板间的距离d缩小一倍，则C增大一倍，由Q=CU可知，C增大一倍，则U缩小一倍，故C正确，故选C。 6. 平行板电容器的电容公式中，（varepsilon0） 代表（ ） A. 电场强度 B. 材料介电常数 C. 电介质的极化程度 D. 真空中的电容介电常数 【答案】D 【解析】平行板电容器的电容公式中，（ varepsilon0 ） 代表真空中的电容介电常数。 7. 如图所示电路中，各元件的参数已标注，电路状态保持时间已久，则电路中b、c两点间的电压是（ ） A. 5V B. 1.5V C. 0.6V D. 4V 【答案】C 8. 电容器按照介质不同分类，下面哪种是常见的电容器类型？（ ） A. 木材电容器 B. 水银电容器 C. 空气电容器 D. 橡胶电容器 【答案】C 【解析】空气可以作为电容器的介质，而水银、木材、橡胶一般不作为电容器的常规介质。 9. 片状电容器常用于哪种应用？（ ） A. 固定电容器 B. LCD屏幕 C. 电子计算机 D. 电力输电线路 【答案】B 【解析】片状电容器通常用于LCD屏幕等应用。 10. 如图所示的电容并联电路，已知总电容为 10μF，C1=4μF，则 C2 为（ ）​ A. 6μF​ B. 10μF​ C. 14μF​ D. 40μF​ 【答案】A 11. 三个电容器串联，C1=1μF，C2=2μF，C3= 2μF，加在串联电路两端的电压为 12V，则 C1 两端的电压为（ ） A. 2V B. 3V C. 4V D. 6V 【答案】D 【解析】先求等效电容 1/C =1/1+1/2 +1/2= 2，C= 0.5μF，根据 Q = CU，总电荷量 Q= 0.5×12μC=6uC，C1 两端电压 U1=Q/C1=6/1=6V。故选D。 12. 电容器 和 串联接于电路中，若C₂= 3，则两端电压是两端电压的_____倍。（ ） A. 9 B. 6 C. 3 D. 1/3 【答案】C 【解析】当两个电容器和串联时，它们所带的电荷量相等 13. 串联电容电路中，总电压为 20V，C1=1μF，C2=3μF，则 C2 两端电压为（ ）​ A. 15V​ B. 10V​ C. 5V​ D. 20V​​ 【答案】C 【解析】串联电容器中各电容器所带电荷量相等。根据Q=CU，电压与电容量成反比，因此C1两端电压与C2两端电压之比为U1∶U2=C2∶C1=3∶1。总电压为20V，所以U2=20×C1/(C1+C2)=20×1/(1+3)=5V。因此选A。 14. 在图中，，，，在接通并使电路稳定后，再将也接通，则电容器C中的电荷 （ ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不定 【答案】B 15. 两个电容器，和，= 2，它们串联后接到电源上，充电完成后，和的电场能量之比:为（ ） A. 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1 【答案】A 【解析】串联电容器电压与电容成反比，: = : = 1:2，电场能量W=C/2，则W1:W2 1:2，所以选A。 16. 若电路包含三个并联连接的电容器，容值分别为 (2 和 (6 总电容为（ ） A. (1 B. (12 C. (4 D. (0.5 【答案】B 【解析】并联连接下，总电容等于各电容器的容值之和，计算得到 (2 17. 电路如图所示，电源电压E＝200V，先将开关S置“1”位置对电容器充电，充电完毕后，将开关S置“2”位置，若＝＝0.2μF，＝0.4μF，则电容器两端的电压为（ ） A. 50V B. 66.7V C. 100V D. 200V 【答案】A 【解析】当开关置于 “1” 位置时，电源对C1充电，根据电容的定义式QCU，可得充电后的电荷量为：Q1=0.2uFx200V=4x1C 当开关置于 “2” 位置后，C1与C2、C3串联，此时总电荷量不变，仍为41C，总电容为C 根据公式=++得C=0.8uF 根据U=，可得此时并联电路的总电压为50V 18. 将100个容量相等的电容器进行并联，若每个电容器的耐压值为16V，则总的等效电容C的耐压值等于（ ） A. 0.16V B. 16V C. 160V D. 1600V 【答案】B 【解析】电容器并联时，各电容器两端电压相等，等效电容的耐压不能超过其中任一个电容器的耐压。由于每个电容器的耐压值均为16V，并联后总电压仍不能超过16V。因此总的等效电容C的耐压值为16V，选B。 19. 电容器并联后，_____不变（ ） A. 电荷量 B. 电压 C. 电容 D. 电场能 【答案】B 【解析】电容器并联后，各电容器两端电压相等且等于总电压，电压不变。故选A。 20. 有两只电容器，A的电容量为250μF，耐压为30V，B的电容量大于A，耐压也大于30V，那么电容器A和电容器B串联以后的总耐压为（ ） A. 等于60V B. 小于60V C. 大于60V D. 无法判断 【答案】C 【解析】串联后总耐压不是简单相加。设B电容为，A电容为 = 250μF，根据串联电容电压分配: = :，A的耐压为30V，当A达到耐压时，B分担的电压=/×30V，总耐压U = 30V + = 30V + /×30V，因为 > ，所以/}< 1，总耐压大于60V，选A。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 根据公式C=Q/U，如果电容器不带电，即Q=0，则电容C=0，因此，电容器也就没有了电容。（ ） 【答案】错误 【解析】电容是电容器的固有属性，它取决于电容器的结构（极板面积、极板间距、电介质等），与电容器是否带电以及带电量的多少无关。公式C=Q/U只是表明了电容、电荷量与电压之间的关系，当时，只是Q=0说明此时电容器上没有电荷，但电容的值并不会因此变为0。故表述错误。 22. 电容元件在直流电路中相当于断路。（ ） 【答案】正确 【解析】直流下f=0，容抗XC→∞，电容充电完成后无电流，相当于断路。 23. 有两个端电压相等的电容器，电容小的所带电荷量多。（ ） 【答案】错误 【解析】由可知，两个端电压相等的电容器，电容小的电容器所带电荷量少，故错误。 24. 电容器的电容值与其内部介质的介电常数无关。（ ） 【答案】错误 【解析】题干说法错误。平行板电容器的电容C=εS/d，其中ε=ε0εr，εr为介质的相对介电常数。在极板面积S和极板间距d不变时，介电常数越大，电容值越大。因此，电容器的电容值与内部介质的介电常数有关，判断为错误。 25. 电容器就是电容量。（ ） 【答案】错误 【解析】题干说法错误。电容器是能够储存电荷和电能的电子元件；电容量，简称电容，是表示电容器储存电荷能力大小的物理量，单位为法拉（F）。二者属于元件与物理量的区别，不能混为一谈，因此判断为错误。 26. 平行板电容器的电容与介电常数无关。（ ） 【答案】错误 【解析】平行板电容器的电容与介电常数成正比。 27. 电容越大的电容器，储存的电荷量一定越多（ ） 【答案】错误 【解析】电荷量还与电压有关，Q = CU。故表述错误。 28. 电容器串联后，其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。（ ） 【答案】错误 【解析】题干说法错误。电容器串联时，实际允许承受的总电压受各电容器额定耐压、容量差异以及漏电流等因素影响，电压不一定能够按各电容器耐压之和分配。若电压分配不均，某个电容器可能先达到耐压极限，因此串联后的总耐压并不总是大于其中任一电容器的耐压，判断为错误。 29. 几个电容器串联后，接在直流电源上，那么各个电容器所带的电荷量均相等。（ ） 【答案】正确 【解析】在电容器串联的电路中，由于串联电路中电流处处相等，根据（为电荷量，为电流，为时间），在相同的时间内通过每个电容器的电荷量是相等的。并且在串联电路中，每个电容器极板上的电荷量是由电源提供的，所以各个电容器所带的电荷量均相等。 故本题答案为：正确。 30. 将“10μF/50V”和“5μF/50V”的两个电容器并联，那么电容器组的额定工作电压仍为50V。（ ） 【答案】正确 【解析】并联电路电压相等。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述较大容量电容器的质量判断。 【答案】将万用表置于RX100挡或RX1k挡,用两表笔分别碰接电容器的引脚 （1）若指针偏转后又很快回到接近起始位置的地方,则说明电容器的质量很好,漏电很小; （2）若指针回不到起始位置,停在标度盘的某处,则说明电容器漏电严重，这时指针所指位置的电阻值即为该电容器的漏电电阻; （3）若指针偏转到0Ω位置后不再回去,说明电容器内部短路; （4）若指针根本不偏转,则说明电容器内部可能断路,或电容器容量太小,不足以使指针偏转。 【解析】测量前应将万用表置于电阻挡，如RX100挡或RX1k挡，并对电容器充分放电。用两表笔分别接触电容器的两个引脚，观察指针变化。由于电容器开始充电时相当于瞬间接近短路，指针会先偏转，随后随着充电完成，电流逐渐减小，指针应逐渐返回接近起始位置。若指针偏转后又很快回到接近起始位置，说明漏电较小，电容器质量较好；若指针不能回到起始位置并稳定在某一位置，说明存在较严重的漏电，此时对应的电阻值可近似看作漏电电阻；若指针偏转到0Ω后不再返回，说明电容器内部可能短路；若指针根本不偏转，可能是电容器内部断路，也可能是容量过小，充电电流不足以使指针明显偏转。对于有极性的电解电容器，测量时还应注意表笔极性，避免反向施加过大电压。 32. 简述电容器并联时等效电容、电压和总电荷量之间的关系。 【答案】电容器并联时，各电容器两端电压相等；等效电容等于各电容之和，即C=C₁+C₂+…；总电荷量等于各电容器所带电荷量之和，Q=CU。 33. 请简述陶瓷电容器和电解电容器的区别。 【答案】陶瓷电容器通常用于高频场合，具有较小的容量和较高的耐压；电解电容器通常用于低频场合，具有较大的容量和较低的耐压。此外，电解电容器具有极性，不能反接，而陶瓷电容器则无极性，可以任意接入电路。 【解析】陶瓷电容器以陶瓷材料作介质，通常容量较小、损耗较低、频率特性较好，常用于高频旁路、耦合和滤波等电路；其通常没有正负极性，可以双向接入电路。电解电容器以电解质和氧化膜等构成介质，通常容量较大，适合低频滤波、整流电源平滑等场合，但高频性能相对较差；大多数电解电容器具有明确的正负极性，不能反接，否则可能造成漏电增大、发热甚至损坏。两者的容量、频率适用范围、极性和使用注意事项均有所不同。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 两只电容器C₁=20 μF、C₂=30 μF串联后接在90 V直流电源上，额定耐压均为63 V。请回答：（1）求串联等效电容；（2）求两只电容器各自的工作电压；（3）判断是否超过耐压并说明串联使用时的注意事项。 【答案】（1）C=C₁C₂/(C₁+C₂)=12 μF。（2）串联时电荷量相等，U₁=Q/C₁=54 V，U₂=Q/C₂=36 V。（3）两者均小于63 V，未超过耐压；串联电容应考虑容量偏差导致的电压分配不均，必要时采取均压措施。 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 $