幻灯片 1

1.8 1.8 电容器的电 电容器的电

容 容

电容器和电容

一、电容器

１ . 定义： 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体 , 组成一个电容器。

２ . 电容器的充、放电 充电：

电容器两板分别接在电池两 端 , 两板带上等量异种电荷的过 程放电：

电源能量→电场能

充了电的电容器的两板用导线相 连 , 使两板上正、负电荷中和的过 程

电场能→其他形式能

+ + + + + + + + +

- - - -

电容器充电后，任意一个极板带电量的绝对值 叫电容器的带电量，用“ Q” 表示。

A

3 、电容器的作用：

那电容器储存电荷的本领如何表征呢？

U C  Q

容纳储存水 容纳储存电荷

电荷量 Q 水量 V 电势差 U 水位差 h

横截面 S 电容 C

h S  V

+ + + + + + + + +

- - - -

电容器 水容器

容纳储存电荷

二、电容

C

1.

定义 :

把电容器带电量 Q 与两极板间的电 压 U 的比值叫这个电容器的电容，用 C 表示

2.

定义式：

3.

单位：法拉（ F ）

1F=1C/V

其它单位：

1F = 10⁶μF = 10¹²pF

意义：

“C=1F”

表示当

U=1V

时，

Q=1C

“C=10F”

表示当

U=1V

时，

Q=10C

U C  Q

4.

物理意义：

描述电容器容纳电荷本领的物理量

甲同学说

:“

电容器带电越多

,

电容 越大

,

不带电时

,

电容为零

”.

此说法对 吗

?

为什么

?

思考

:

乙同学说

:“

若

A

电容器带电比

B

电

容器带电量多

,

则

A

的电容就比

B

的电

容大

”.

此说法对吗

?

为什么

?

电容器的 电容器的 Q Q — — U U 图象 图象

U/V Q/C

C₁

C₂ C₁>C₂

0

U

C  Q

思考

:

丙同学说

:“

若

A

电容器比

B

电容器 的电容大

,

则当它们充电

(

或放电

)

时

,

如果两极板间电压都升高

(

或降低

)1V,

则

A

电容器吸收

(

或放出

)

的电量一定 比

B

的多

”,

此说法对吗

?

为什么

?

丁同学说

:“

若

A

电容器比

B

电容器

的电容大

,

则

A

电容器一定比

B

电容器

能够存储更多的电量

.”

此说法对吗

?

为

什么

?

电容器的 电容器的 Q Q — — U U 图象 图象

U/V Q/C

△U

△Q₁

C₁

C₂

△Q₂

0

U C Q



  ¹

1

U C Q



  ²

2

U Q U

C Q



 



讨论： C 由 Q 、 U 决定吗？

U

C  Q _（ ^C _不由 ^Q _、 ^U _决定

Q=CU ）

C U  Q

（ Q _由 C _、 U _决

定） （ U _由 Q _、 C _决定 ）

电容器的电容与是否带电或与带电量的多少无关

　 　 ^{研究平行板电容器} _{研究平行板电容器}

的电容和哪些因素有关

的电容和哪些因素有关

三 . 决定电容大小的因素

C 和 d 成反比 C 与 S 成正

C比 与 ε 成正比 kd C ^r S





 4

相对介电常数 正对面积

静电力常量 两极板间的距离

（平行板电容器）

三 . 决定电容大小的因素

电容器的电容是电容器本身的结构决定，

与是否带电或与带电量的多少无关。

四、电容器的分类

电 容 器

固定电容器

可变电容器

聚苯乙烯电容器 陶瓷电容器

电解电容器 纸质电容器

+ -

从电容器的包装上我们可以得到该电容的那些信息

五、电容器使用时应注意的问题 五、电容器使用时应注意的问题

1 、电容器的击穿电压：

加在电容器两极板上的电压不能超过某一 限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容 器损坏，这个极限电压称为击穿电压。

2 、电容器的额定电压：

电容器正常工作时的最大电压 额定电压低于击穿电压

3 、注意电解电容器的极性

电容的定义式 电容的决定式

U C  Q

kd C ^r S





 4

电容器的充、放电过程

电容器的电容

1

、两个电容器电量之比为

2:1

，电压

之比为

1:2

， 则它们的电容之比

为

4:1 .

2

．对于一个确定的电容器的电容正确 的理解是

( )

　

A

．电容与带电量成正比

B

．电容与电势差成反比

C

．电容器带电量越大时，电容越大

D

．对确定的电容器

,

每板带电量增 加

,

两板间电势差必增加．

D

3

．下列哪些措施可以使电介质为空气 的平行板电容器的电容变大些

( )

　

A

．使两极板靠近些

B

．增大两极板的正对面积

C

．把两极板的距离拉开些

D

．在两极板间放入云母

ABD

4

．用两节相同的电池给两个电容 器

C₁

和

C₂

充电，已知

C₁

＜

C₂

，当 达到稳定状态时，两电容器的电势差 分别为

U₁

和

U₂

，则

( )

A

．

U₁

＞

U₂ B

．

U₁=U₂

C

．

U₁

＜

U₂

D

．无法确定

U₁

与

U₂

的大小关 系

B

5

．用两节相同的电池给两个原来不带 电的电容器

C₁

和

C₂

充电，已知

C₁

＜

C₂

，当达到稳定状态时，两电容器每 板的带电量分别为

Q₁

和

Q₂

，则

(

　

)

A

．

Q₁

＞

Q₂ B

．

Q₁=Q₂

C

．

Q₁

＜

Q₂

．

D

．无法确定

Q₁

与

Q₂

的大小关系 ．

C

6

．对于给定的电容器，在描述电容量

C

、 带电量

Q

、两板间电势差

U

的相互关系中

，下列图中正确的是

( ) 　

　　　　　　　

ACE

如图所示 , 先接通开关 S 使平行板电容器充电 , 然后 断开 S, 则当增大两板间距离时 , 电容器所带的电荷量 Q, 电容 C, 两板间电压 U 及两板间电场强度 E 的变化情况为 ( )

A.Q 变小 ,C 不变 ,U 不变 ,E 不变 B.Q 变小 ,C 变小 ,U 不变 ,E 变小 C.Q 不变 ,C 变小 ,U 变大 ,E 不变 D.Q 不变 ,C 不变 ,U 变小 ,E 变小

Ｃ Ｓ

若开关 S 闭合后不断开 , 则当增大两板间距离时 , 电 容器所带的电荷量 Q, 电容 C, 两板间电压 U 及两板间电场 强度 E 的变化情况为 ( )

CC

Ｂ

Ｂ

①平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极 板与电源相连，在这种情况下，电容器两板间电 势差 U 不变．

如增大两板间距 d, 则电容器所带电量 Q 减小，

板间场强 E 减小

②平行板电容器充电后，切断与电源的连接。电 容器所带电荷量 Q 不变

如增大两板间距 d ，则 U 增大、 E 不变 结论：

两块大小形状完全相同的金属平板平行放置，构成 一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开头 Ｋ，电源即给电容器充电 ( 　　 )

A. 保持Ｋ接通，减小两极板间的距离，则两极板间的 电场强度减小

B. 保持Ｋ接通，在两极板间插入一块介质，则极板上 的电荷量增大

C. 断开Ｋ，减小两极板间的距离，则两极板间的电势 差减小D. 保持Ｋ接通，在两极板间插入一块介质，则极板间 的电势差增大

Ｂ

Ｂ

CC

Ｋ Ｒ

＋

－

Ｅ

水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电 容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现 将电容器两板间的距离增大，则 ( 　　 )

A. 电容变大，质点向上运动 B. 电容变大，质点向下运动 C. 电容变小，质点保持静止 D. 电容变小，质点向下运动

Ｄ Ｄ

如图所示，两板间距离为 d 的平行板电容器 与一电源连接，开关Ｓ闭合后，电容器两极板间有 一质量为 m ，电荷量为 q 的粒子静止不动，下列 叙述正确的是 ( 　　 )

A. 粒子带的是正电

B. 电源电动势的大小等于 mgd/q

C. 断开开关Ｓ，粒子向下做加速运动

D. 保持开关Ｓ闭合，把电容器极板距离增大，

粒子将向下做加速运动

ＢＤ ＢＤ

Ｓ

如图所示，一平行板电容器连在 U ＝ 10V 的 直流电源上，电容 C=3.0X10^-10F ，两极板间距 离 d=1.2X10^-3m ，求： (g 取 10m/s²)

1. 该电容器所带电荷量

2. 若板间有一带电粒子 , 其质量 m=2.0X10^-

13Kg, 恰在板间处于静止状态 , 则粒子电荷量为多 少 ? 带何种电荷 ?