§1.8 电容器的电容量 1. 电容器 1. 结构:任意两个相互绝缘且相互靠近的导体均可视为电容器。 二板电介质 2、作用:平行板电容器是最简单、最基本的电容器。 它由两块相互绝缘且相互靠近的平行金属板组成。 +++++-
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+QQ充电:使电容器两极板带有等量的不同电荷(1),并有较短的充电电流。 电流的方向来自电源的正极端子。 (2)充电完成后,电容器的两极板都充有等量的不同类型的电荷。 电荷分布在两块板相对的内侧,板间形成均匀的电场。 (3)充电完成后,电路中无电流,电容极板间电压等于电源电压。 此时与电源的连接被切断,电容器的电荷保持不变。 (4)在充电过程中,电容器将从电源获得的电能转化为电场能并存储在电容器中。 (5)电容器的电荷量:一极板电荷量的绝对值Q++++++-
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+QQ放电:使已充电的电容失去电荷 (1)有短暂的放电电流,电流从正极板流出。 (2)当放电结束时,两极板上的电荷被中和,极板间的电场消失。 (3)放电完成后,电路中无电流。 (4)在放电过程中,电容器中的电场可以转化为其他形式的能量。 注意:电容器充电或放电,这两个过程都发生得非常快,并且电流持续时间很短。 二、电容 1、物理意义:表示电容器容纳电荷的能力 2、定义:电荷量 Q 与两极间电势差 U 的比值 3、定义公式: 4、单位:法拉,简称作为方法(F)
1F=106μF=ΔhBCA 电容值是电容器本身的属性,其值由电容器的结构决定。
它与电容器是否充电、带有多少电荷或电压是多少无关。 6、电容器的额定电压。 电容器上一般都标有容量和额定电压值。 额定电压是指电容器在长期工作时能承受的电压,低于击穿电压。 比率法的定义 3. 平行板电容器的电容量 平行板电容器的电容量与哪些因素有关?
静电计基于验电器,可用于测量充电电容器两块极板之间的电位差。 使用时,其金属球与一个极板连接,金属外壳与另一极板连接(或同时接地)。 从指针的偏转角度即可测量出两块极板之间的电位差。控制变量方法: (1) 保持Q和d不变,改变面对面积S (2) 保持Q和S不变,改变极板间距d (3) 保持Q、S、d不变,用电介质填充极板之间的空间实验结论:平行板电容器的电容
相对介电常数k为静电力常数k=9.0×109N·m2/C21。 从上表可以看出,空气的相对介电常数非常接近1,因此一般情况下,空气对电容的影响可以忽略不计。 人民教育出版社高中物理选修课31 电容器的电容【开放课件】 人民教育出版社高中物理选修课31 电容器的电容【开放课件】 例1、在如图所示的实验装置中,并联板B极板电容器与A敏感静电计连接,极板A接地。 如果A板稍微向上移动,则平行板电容器的电容,
平行板电容器极板上的电量___,
两极板间电压__,
观察静电计指针的偏转角度____。 它变得更大并且几乎保持不变。 它变得更小。 人民教育出版社高中物理选修31【公开课件】中电容器的电容 人民教育出版社高中物理选修31【公开课件】中电容器的电容例2.有一个平行板电容器。 当两块板之间施加30V电压时,其功率为1.5×10-4C。 那么这个电容的电容就是,也就是__μF。
如果其功率加倍,电容将为。 如果两块板之间的距离减小到原来值的一半,则电容将为__μF。示例3. 将平行板电容器连接到电源。 如图所示,如果在电容器的两片极板之间插入介电常数为ε的薄介电板(小于极板之间的距离),则A.电容器的电容量变为原电容量的ε 。 B. 稳定后,电容器上的电荷增加 C. 插入介质的瞬间,导线上有从 a 到 b 的电流 D. 插入介质的瞬间,导线上有从 b 到 a 的电流导线 BC5×10-655× 10-610 人民教育出版社高中物理选修课31中电容器的电容【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修课31中电容器的电容【公开课件】2平行板电容器的动态分析 (1) 确定不变量。
当C接通电源时,极板之间的U保持不变; 当C断开电源时,电荷量Q保持不变; 那么如果只改变极板之间的距离d,场强E也保持不变。 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容[公开课件] 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容[公开课件] 例1.一个平行板电容器,与其连接的电路如图所示。 打开开关S,电源对电容器充电。 A. 保持S打开,并减小两块板之间的距离。 那么两块极板之间的电场强度就会减小。 B、保持S导通,在两极板之间插入介质,则极板上的电量增加C,断开S,并减小两极板之间的距离,两极板之间的电位差减小。 D、断开S人教版原创高中物理选修1-11.4电容器课件ppt免费下载,在两极板之间插入介质,两极板间电位差增大。 Big BC 人民教育出版社高中物理选修课31 电容器的电容值【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修课31 电容器的电容值【公开课件】 例2 平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。 两板之间的P点固定有一个正电荷(很小的电荷),如图所示。 E代表极板之间的场强,U代表极板之间的电压,Ep代表P点正电荷的电势能。如果负极板保持静止人教版原创高中物理选修1-11.4电容器课件ppt免费下载,正极板移动到下式所示的位置图中的虚线,则E
,U
, ep
。 人教出版社高中物理选修课31中电容器的电容量不变。 它从电源的正极流向电容器的正极板,从电容器的负极板流向电源的负极端子。 电容器中的Q减小,放电,电流从电容器的正极板流出。 例1:电容C、电阻R、电源E连接组成如图所示的电路。 当绝缘板P从电容板之间的a、b之间拔出时,电路AB中不产生电流,产生电流,
方向是通过电阻R从a板流向b板C,产生电流。
方向是从b板通过电阻R到a板D。有电流产生,但无法确定电流的方向。 【开放课件】例2。如图所示,平行板电容器的两块极板分别连接到电池的正极和负极。 两块板之间的带电液滴处于静止状态。 现在在下板上插入一定厚度的金属。 板,那么在插入过程中,A.电容器的充电量不会改变。 B、电路中会有短时间的顺时针电流。 C. 带电液滴仍保持静止。 D. 带电液滴将加速向上。 注:
插入电介质→介电常数ε增大,电容C增大。 插入金属板→相当于两块板之间的距离d减小,电容C增大
人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容【公开课件】 4、平行板电容器中带电粒子的运动与平衡问题举例,如图图中。 两块平行的金属板A和B水平放置,相距d,电容器C,最初两块板都不带电,板A接地,中心有一个孔。 现在,电荷量为+q、质量为m的带电液滴从小孔正上方的h处一滴一滴地滴落,没有初速度。 所有落向 B 板的电荷都转移到 B 板。 问题: (1) 哪滴是哪滴? 液滴在 A 和 B 之间以匀速直线运动? (2) 有多少个液滴可以到达 B 板? (1) (2) 人民教育出版社高中物理选修31[公开课件] 电容器的电容 人民教育出版社高中物理选修31[公开课件] 电容器的电容 4.常用电容器固定电容器:聚苯乙烯电容器和电解电容器
(电解电容器接入电路时,应注意其极性) 可变电容器 人民教育出版社高中物理选修课31中电容器的电容【开放课件】高中物理选修课中电容器的电容人民教育出版社第31期【公开课件】 5.电容式传感器 人民教育出版社高中物理选修31电容器的电容量【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修31电容器的电容量【公开课件】 *6. 隔离导体的电容可以理解为隔离导体与另一个隔离导体之间无穷远的距离。 无限极板之间的电容和它们之间的电势差就是绝缘导体的电势。绝缘导体球体的电容
人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容[开放课件] 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容[开放课件] *7. 电容器的连接 1. 电容器的串联 (1) 每个电容器的容量相同。
Q1=Q2=…=Qn=Q (2) 每个电容器的电压之和等于电容器组的总电压。
U1+U2+…+Un=U
(4)串联电容器之间的电压分布与每个电容器的电容量成反比。
C1U1=C2U2=…=CnUn=CU 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容量【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容量【公开课件】 2、电容器的并联 (1)各电容器电压相等。
U1=U2=…=Un=U (2) 每个电容器的电荷之和等于
电容器组承载的总电量。
Q1+Q2+…+Qn=Q (3) 并联电容器组的总电容C等于各个电容器的电容之和。
C1+C2+…+Cn=C
人民教育出版社高中物理选修课31 电容器的电容值【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修课31 电容器的电容值【公开课件】 三片平行的金属板构成两个电容器,两图中的(a)和(b)分别是连接方式是串联吗? 并联属于哪种连接方式? 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容【公开课件】 例如电容器A的电容量为0.2μF,电荷为4×10− 6C. 电容B 电容值为0.3μF,电荷为3×10−6C。 使用电线将两个电容器的正极端子连接在一起,并将负极板连接在一起。 连接后每个电容有多少电荷?总功率Q=7×10−6C 并联电容C=CA + CB
=0.5μF
Q A'=CAU=2.8×10−6CQ B'=CBU=4.2×10−6C 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容值【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容值【公开课件】 ] *8。 电容器中存储的能量为电容器充电,可以将电容器视为将电子从一个板移动到另一个板的电源。 起初,电容器未充电,极板间电压为0; 随后,随着极板上的电荷 q 增加,极板之间的电压 u 也增加。 为了将负电荷从电容器的正极板移动到负极板,必须对抗电场力做uΔ功。 q. 当板间电压u等于电源电压U时,充电结束。
人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容量【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容量【公开课件】 串联电容器之间的能量分布与每个电容器的电容量成反比。
C1W1=C2W2=…=CnWn=CW
人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容量【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容量【公开课件】
充电过程中,电容器仅接收到电源提供的一半能量; 另一半在充电过程中消耗在电路的电阻中,转化为内能,以电磁波的形式发射出去。 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容【开放课件】 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容【开放课件】 1、榜样与言传身教并重。 现代教育理念认为,家庭是孩子的第一所学校。 这与古人重视身教、实践以达到教育后辈的目的是一致的。 他们都通过言行营造积极健康的家庭氛围,希望对年轻一代的人格塑造产生潜移默化的影响。 2、家训文化源远流长。 它是中华优秀传统文化的重要组成部分,潜移默化地影响着人们的心灵、精神、思想和生活。 3、中国传统家训文化内涵丰富,在道德、修身、治家、处世等方面都有自己的行为规范。 它还包括传统文化及其价值倾向。 4、我国的家训文化在周代就已经出现。 家训文化的作用非常明显,如团结宗族成员、凝聚家庭氛围、形成良好的家风等。 五、进一步重视家庭发挥的积极作用,形成教书育人、上下配合的良好局面,是精神文明建设适应现代化建设需要的前提。 6、优秀家风积淀了中华民族优秀传统文化,它所蕴含的基本精神将成为与时俱进、创新发展的社会主义核心价值观的力量源泉。 7、小说的开头包含了丰富的信息,让我们大致了解了李先生的基本情况,包括他的身体状况、工作情况、经济状况以及与孩子的关系。 8. 国家航天协会是一个致力于创建航天文明的私人非营利组织。 它是由国家空间研究所和拉格朗日点协会开发的。 9、虽然火星的自然环境非常恶劣,但未来改造火星、在火星上建设人类基地是有可能成为现实的。 10. 目前深空探测所采用的人工智能还处于弱人工智能阶段,而探月工程则因人工智能的广泛应用而走向了强人工智能。 11、中国火星探测可行性研究几乎与探月工程同步,中国首次火星探测任务从正式立项到正式发射仅用了四个月的时间。 感谢观看,欢迎指导! 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容量【公开课件】 人民教育出版社高中物理选修31 电容器的电容量【公开课件】