第八節(jié) 電容器與電容問題1:什么是電容器(電容器的構造)?一、電容器1、定義:電容器的極板任何兩個彼此絕緣又相距很近的導體, 組成一個電容器。平行板電容器電容器的極板 電介質問題2:什么是電容器的充電、放電過程?2、電容器的充電: 正極板兩有極短間暫 有的電壓流兩板分別帶等量異 種電荷,每個極板 帶電量的絕對值叫 電容器的帶電量+Q ++++++++E---------Q負極板3、電容器的放電:電容器兩極正負電 +Q荷通過導線中和。++++++++---------Q在放電過程中導線上有短暫的電流產(chǎn)生問題3:電容器的電容是什么?2、電容的定義: 電容器所帶電量Q與電容器兩極間的電壓U的比值,叫電容器的電容。CQ U容納電荷的本領, 與水桶截面積S類比+Q ++++++++U---------QQ與U成正比3、電容的單位:法拉: F 1F=1C/V1F 106 F 1012 pF例與練1、關于電容,下列說法中正確的是 ( ) A.電容器的極板上帶電量越大,這只電容器的電容就越大B.電容器電的容極器板的間電電容壓與越電大量,Q這只電容器 的電容就及越電大壓U都無關,由電C.如果電容容器器本兩身極決板定上。
沒有帶電,它的電容為零 D.對某一個電容器來說,兩板間的電勢差隨所帶電量的增加而增加例與練2、如圖所示,將平行板電容器兩極板分別接在電壓是6V的電池組正負極,跟電池組負極相連的極板帶電量為-9.0×10-8C ,則電容器的帶電量為 9.0×10-8 C,電容器的電容為1.5×pF1。04若將此電容器兩極接電壓12V的電池組正負極,電容器的電容為1.5p×F1。04+Q電容與電++++++++壓U無關---------Q例與練3、對于一給定的電容器,在如下圖所示中, 描述電容C、帶電荷量Q、電壓U之間的 相互關系的圖線中正確的是 ( )例與練4、用兩節(jié)相同的電池分別給兩個原來不帶電的電容器充電,已知 C1Q2C. Q1=Q2D.無法確定U1 U2 C1 C2 Q1 Q2三、平行板電容器的電容1、平行板電容器的電容公式:CSC 1 dC r介電常數(shù) 真空εr=1兩板正對面積C rS 4kd靜電力常量 兩板間距離說明:平行板電容器內的電場是勻強電場例與練5、平行板電容器充電平衡后仍與電源相連,兩極板間的電壓是U,充電荷量為Q,兩極板間場強為E,電容為C,現(xiàn)將兩極板間距離減小,則 ( )A.Q變大B.C變大C.E不變D.U變小U不變dC 1 dECQC U Q例與練6、平行板電容器充電平衡后與電源斷開,兩極板間的電壓是U,充電荷量為Q,兩極板間場強為E,電容為C,現(xiàn)將兩極板間距離減小,則( )A.Q變大B.C變大C.E不變D.U變小E與d無關, 即E不變。
Q不變 C U dE U Q 4kQd Cd S例與練7、 用電壓為U的直流電源給電容為C平行 板電容器充電,充完電后電容器兩板間的 場強大小為E。 (1)充完電后,若仍閉合電鍵K,將電容 器兩極板正對面積變?yōu)樵瓉淼囊话?,則電 容器的電容變?yōu)?C/2 ,流過導線中的電 流方向為從 正極板流向 極負板。例與練7、 用電壓為U的直流電源給電容為C平行板電容器充電,充完電后電容器兩板間的場強大小為E。(2)充完電后,若斷開電鍵K,將電容器的兩個極板距離變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t電容器的電容變?yōu)?2C ,電容器兩極板間的電壓變?yōu)?U,/2電容器兩極板間的電場強度?。E例與練7、 用電壓為U的直流電源給電容為C平行 板電容器充電,充完電后電容器兩板間的 場強大小為E。 (3)充完電后,若仍閉合電鍵K,將一塊 厚度為兩板距離一半的平行于極板的矩形 金屬塊放入兩極板中間,電容器的電容變 為 2C,流過導線中的電流方向為 從 極負板流向 極板正。例與練8、平行板電容器兩板距離為4cm,帶電量為8×10-8C電容器與電容,板間場強為4×104N/C,則其電容為5×10-11 F ,若保持其它條件不變,而使兩板正對面積減為原來的1/2,則其電容為 2.5×10-11 F,若將兩板距離增加為8cm,則兩板間場強為,電容4×為104 N/C。