《电容器的电容》PPT课件.ppt

电容器的电容电容器的电容第一章第一章 静电场静电场带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能电荷，我们就需要有一个能电荷，我们就需要有一个能电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器装电荷的容器装电荷的容器装电荷的容器”电容器。电容器。电容器。电容器。电容器：能够容纳（储存）电荷的器件。电容器：能够容纳（储存）电荷的器件。电容器是一种存储电荷的装置，它在收音机、电视机、洗电容器是一种存储电荷的装置，它在收音机、电视机、洗衣机、电冰箱等各种家用电器中是一个不可缺少的关键元衣机、电冰箱等各种家用电器中是一个不可缺少的关键元件之一。例如收音机的件之一。例如收音机的“调台调台”就是利用电容器来实现的。就是利用电容器来实现的。那么，电容器的构造如何？它有和性质及特点呢？那么，电容器的构造如何？它有和性质及特点呢？一、电容器一、电容器（1）构造：）构造：两个互相两个互相靠近靠近又又彼此绝缘彼此绝缘的导体。的导体。一、电容器一、电容器（1）构造：）构造：两个互相两个互相靠近靠近又又彼此绝缘彼此绝缘的导体。的导体。一、电容器一、电容器a.a.a.a.最简单的电容器最简单的电容器最简单的电容器最简单的电容器平行板电容器：在两个正对的平行板电容器：在两个正对的平行板电容器：在两个正对的平行板电容器：在两个正对的 平行金属板间夹上一层电介质（绝缘体平行金属板间夹上一层电介质（绝缘体平行金属板间夹上一层电介质（绝缘体平行金属板间夹上一层电介质（绝缘体,可以是空气）可以是空气）可以是空气）可以是空气）b.b.b.b.电容器的极板：构成电容器的两个导体电容器的极板：构成电容器的两个导体电容器的极板：构成电容器的两个导体电容器的极板：构成电容器的两个导体c.c.c.c.电容器的带电量：指一个极板所带电荷量的绝对值电容器的带电量：指一个极板所带电荷量的绝对值电容器的带电量：指一个极板所带电荷量的绝对值电容器的带电量：指一个极板所带电荷量的绝对值+-QQ-Q-Qd.d.d.d.平行板平行板平行板平行板电容器极板间的电场：匀强电场电容器极板间的电场：匀强电场电容器极板间的电场：匀强电场电容器极板间的电场：匀强电场空气空气电容器的两极板带电有何特点？电容器所带的电电容器的两极板带电有何特点？电容器所带的电荷量指的是一块极板所带电荷还是两极板所带电荷量指的是一块极板所带电荷还是两极板所带电荷的总和？荷的总和？电容器的两极板带等量异种电荷电容器的两极板带等量异种电荷电容器的带电量应为单一极板所带电量的绝对值电容器的带电量应为单一极板所带电量的绝对值充电现象充电现象二、电容器的充、放电二、电容器的充、放电充电现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电充电电流电流。充电后。充电后,切断与电源的联系切断与电源的联系,两个极板间有两个极板间有电场电场存在存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中电场中,称为称为电场电场能能.放电现象放电现象二、电容器的充、放电二、电容器的充、放电放电现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的放电现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的放电放电电流电流。放电后。放电后,两极板间不存在两极板间不存在电场电场，电场能电场能能能转化为转化为其他形式的其他形式的能。能。不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的容器的装水量各不相同一样。为了衡量电容器这种本容器的装水量各不相同一样。为了衡量电容器这种本领的异同，我们引入一个新的物理量领的异同，我们引入一个新的物理量”电容电容“。三、电容器的电容三、电容器的电容圆柱型水杯容器的储水问题圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC1.1.水位每升高水位每升高h h，试比较，试比较A A、B B、C C的储水量的储水量2.2.哪个储水本领大？哪个储水本领大？如何反映其储水本领？如何反映其储水本领？那电容器储存电荷的本领如何表征呢？那电容器储存电荷的本领如何表征呢？电容器的储存电荷的情况电容器的储存电荷的情况1 1、电容器所带电量、电容器所带电量QQ与电容器两极板间的电势差与电容器两极板间的电势差U U 的比值，叫电容器的电容。符号的比值，叫电容器的电容。符号C C。2 2、电容的定义式、电容的定义式:Q Q指每一个极板带电量绝对值指每一个极板带电量绝对值,U U表示电容器两板的电势差表示电容器两板的电势差电压电压.理解：理解：电容器的电容与电容器的电容与QQ、U U无关，由电容器本身的无关，由电容器本身的结构决定。结构决定。三、电容器的电容三、电容器的电容电容器的电容电容器的电容C与电容器的带电量与电容器的带电量Q和两级板间和两级板间的电势差的电势差U均无关，是由电容器本身构造决定的均无关，是由电容器本身构造决定的电容器带电量为零时，电容器的电容仍为原值电容器带电量为零时，电容器的电容仍为原值3 3、电容在数值上等于使两极板间的电、电容在数值上等于使两极板间的电 势差增加势差增加1V1V时，所需要的电荷量。时，所需要的电荷量。4 4、物理意义：电容是一个反映电容器、物理意义：电容是一个反映电容器 容纳电荷本领大小容纳电荷本领大小的物理量。的物理量。5 5、单位：、单位：国际单位制：法拉国际单位制：法拉法（法（F F）1F=1C/V 1F=1C/V 常用单位：微法（常用单位：微法（F);F);皮法（皮法（pF)pF)1F=1F=10106 6F=F=10101212pFpF典例一典例一 对电容器电容概念的理解对电容器电容概念的理解【例【例1】关于电容器和电容的概念，下列说法正】关于电容器和电容的概念，下列说法正确的是确的是 （）A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看 成是一个电容器成是一个电容器B.用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带 有等量异种电荷有等量异种电荷C.某一电容器带电量越多，它的电容就越大某一电容器带电量越多，它的电容就越大D.某一电容器两极板间的电压越高，它的电容就某一电容器两极板间的电压越高，它的电容就 越大越大AB电容器电容器A的电容比电容器的电容比电容器B的电容大，这表明（的电容大，这表明（）AA所带的电荷量比所带的电荷量比B多多BA比比B能容纳更多的电荷量能容纳更多的电荷量CA的体积比的体积比B大大D两电容器的电压都改变两电容器的电压都改变1V时，时，A的电荷量改的电荷量改 变比变比B大大D典例二典例二 电容的计算电容的计算【例【例2】一个平行板电容器，使它每板电荷量从】一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1=310-5C增加到增加到Q2=3.610-5C时，两极板间时，两极板间的电势差从的电势差从U1=10V增加到增加到U2=12V，这个电容器，这个电容器的电容多大？如要使得两极板电势差从的电容多大？如要使得两极板电势差从U1=10V降为降为U2=6V，则每板需减少多少电荷量？，则每板需减少多少电荷量？四、平行板电容器的电容四、平行板电容器的电容平行板电容器的电容平行板电容器的电容C跟介电常数跟介电常数r成成正比正比，跟，跟极板正对面积极板正对面积S成成正比正比，跟极板间的距离，跟极板间的距离d成成反比反比。1.1.板间是板间是真空真空时：时：2.2.板间板间充满介质充满介质时：时：式中式中 S S表示两板的表示两板的正对面积正对面积 d d表示两板间的表示两板间的距离距离 r是电介质的是电介质的相对介电常数相对介电常数，与，与 电介质的性质有关电介质的性质有关。几种常用介质的相对介电常数：见课本几种常用介质的相对介电常数：见课本P P3131 四、平行板电容器的电容四、平行板电容器的电容一个平行板电容器两极板相距。为得到一个平行板电容器两极板相距。为得到2F的电的电容，每个极板的面积为多大？容，每个极板的面积为多大？