电容器的电容》课稿.ppt

例2 平行板电容器下板接地，两板与电源相连，b为正中央的点，将不带电的厚金属板插入两板正中间的如图所示位置后，a、b、c三点场强及电势变化情况为：( ) A、E= E 且均增大，E减为零； B、U U U ，且三点电势均减小； C、E= E 且不变，E减为零； D、U U U ，且U减小， U 不变，U 增大。 AD * 一.电容器 1.电容器的结构 两金属极板 绝缘物质(电介质) 在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质(电介质),就构成了最简单的电容器,叫平行板电容器.两个金属板叫电容器的极板. 强调：任意两个彼此绝缘又相隔很近的导体,都可以看成是一个电容器. 电容器的充电 + + + + - - - - -Q +Q U 把电容器的两个极板和电池的正负极相连,两个极板就分别带上了等量的异种电荷,这个过程叫充电.充电过程中电路中有短暂的充电电流. 强调：一个极板上所带电量的绝对值叫电容器的电量Q. 充了电的电容,两极板间就有电场,电势差U.从电源获得的电能储存在电场中,这种能量叫电场能. 电容器有储存电荷和电场能的本领. 2电容器的充放电 + + + + - - - - -Q +Q U 电容器的放电 把充电后的电容器两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器不再带电,这个过程叫放电.并有短暂的放电电流. 放电后,两极板就不再有电场和电势差, 电场能转化为其它形式的能. 思考：圆柱型水杯容器的储水问题: h h A B C 1.水位升高相同高度h，试比较A、B、C的储水量 2 如何反映水杯的储水本领？ 二.电容 + + + + - - - - -Q +Q U 讨论 对同一电容器: 带电量Q大 电势差U大 Q/U不变 对不同电容器: 增加相同电量 增加相同电势差 ΔQ/ΔU不变 1.电容 电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容 或者电容器增加的电量ΔQ与两极板间增加的电势差ΔU的比值,叫电容器的电容 这个比值就表征了电容器储存电荷的特性 Q/U或ΔQ/ΔU是不同的 4.注意 C=Q/U是比值定义式 C与Q、U无关.C由电容器本身结构性质决定, 反映了电容器容纳电荷本领。 2.公式 3.单位 1C/V=1F(法拉) 1F=106μF=1012pF 二.电容 + + + + - - - - -Q +Q U 1.电容 电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容 2.公式 3.单位 1C/V=1F(法拉) 1F=106μF=1012pF 4.注意 C=Q/U是比值定义式 C与Q、U无关.C由电容器本身结构性质决定, 反映了电容器容纳电荷本领。 【针对练习1】 1.下列说法正确的是 A.由公式可知,电容大小和电量成正比和电压成反比 B.电容器的电容大小和电容器两端电压,电容器带电量均无关 C.电容器的带电量是指电容器每个极板所带电量的绝对值 D.某一电容器带电量越多,它的电容就越大 BC 一个电容器，充电后所带电荷量为Q=4×10-6C时，它的两极板间的电势差U=2V，由此可知，该电容器的电容是_________F。 如果再充进4×10-6C的电荷量，其电容为_______F。 如果用导线将电容器两极相连，放电完毕后，其电容为_______F。 C取决于电容器自身结构， 而与是否带电及带电多少无关。 2×10-6 【针对练习2】 2×10-6 2×10-6 猜想:平行板电容器的电容的大小可能由哪些因素决 定呢？ 三 平行板电容器的电容 间距d 正对 面积s 电介质 思考 怎样使电容器所带的电荷量不变？ 将电容器充电后与电源断开 由 得：当Q不变时，C的变化可由U的变化反映出来，例如：U变大时，表示C一定减小了。 思考 怎样测电容器两极板间的电势差的大小？ 它是由验电器改装而成的，它的金属球接一导体，金属外壳接另一导体，从指针的偏角可测出两导体间的电势差。 静电计：测量电势差。 板间充满某种介质时，C会变为板间为真空时的若干倍，这一倍数叫这种电介质的相对介电常数，用εr表示。 公式： 几种电介质的介电常数εr 电介质 空气 石蜡 陶瓷 玻璃 云母 介电常数 1.0005 2.0~2.1 6 4~11 6~8 理论及实验表明：平行板电容器两极板间是真空时，电容C跟正对面积S成正比，跟两极板间距离d成反比。 公式： 注意：一般性研究中，空气对电容的影响可忽略 电容 定义式 决定式 （平行板电容器） 电场强度 定义式 决定式 （真空中的点电荷） 类比理解 普适 普适 四 常用电容器 固定电容器 可变电容器 （一）分类