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10.4 电容器的电容
一、电容器
1. 结构
任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器。
2. 平行板电容器：最简单的电容器
平行金属板：电容器的极板
一 一 一 一 一一 一 一
十 十 十 十 十十 十 十
绝缘物质：电介质
3. 作用：容纳电荷、储存电能
4. 电路图符号：
5. 电容器的工作方式——充电
将电容器的两个极板与电源的正负极相连，使原来不带电的两个极板带上等量异种电荷。
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － －
＋Q
－Q
E
V
1
2
S
C
R
E
A
一、电容器
电流特征
由电源正极流向电容器正极板，
由电容器负极板流向电源负极，
充电瞬间存在短暂电流，电流由大变小。
电压特征
两极板间电压迅速增大，达到电源电压后稳定不变，
两极板间存在电势差，电场为匀强电场。
电荷量特征
电容器所带电荷量增加，两极板带有等量异种电荷。
5. 电容器的工作方式——充电
一、电容器
能量特征
其他形式的能量转化为电场能
5. 电容器的工作方式——充电
一、电容器
灯泡
电流表1
电压表
亮度由明到暗，最后熄灭。
读数由大到小，最后为零。
读数由小到大，最后稳定为某一数值。
电容器相当于电源，将充电后的电容器的两极板接通，两极板的异种电荷中和，电容器失去电荷，不再带电的过程。
E
A
S
U=0
5. 电容器的工作方式——放电
一、电容器
电流特征
电流由电容器正极板经过电阻流向电容器负极板。
放电瞬间存在短暂电流，电流由大变小。
能量特征
电流做功，电场能转化为其他形式能量，极板间无电场能。
电压特征
两极板间电势差减小至零，电场强度减小至零。
电荷量特征
两极板所带电荷量减少，正负电荷中和，电荷量为零。
5. 电容器的工作方式——放电
一、电容器
一、电容器
灯泡
电流表2
电压表
5. 电容器的工作方式——放电
亮度由明到暗，最后熄灭。
读数由大到小，最后为零。
读数由大到小，最后为零。
电容器放电的 I-t 图像
一个格子的电量为0.08×10-3C
大于半格算一个，小于半格舍去
图像所含格子个数约为42个，所释放电荷量
Q=0.08×10-3C×42=3.4×10-3C
一、电容器
5. 电容器的工作方式——放电
二、电容
1. 定义
电容器所带的电荷量Q与两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。
4. 物理意义：描述电容器容纳电荷本领大小的物理量
电容器的电荷量Q：单个极板所带电荷量的绝对值
2. 定义式
3. 国际单位制：法拉，用符号F表示，1F=1C/V
常用单位：微法μF 、皮法pF 1 F＝106 μF＝1012 pF
比值定义法：电容由电容器本身的性质决定，与Q、U无关
适用范围：任意电容器
二、电容
5. 计算式
6. 击穿电压
电介质不被击穿时，加在电容器两极板上的极限电压。
若电压超过这一限度，电容器损坏。
7. 额定电压
电容器外壳标注的额定电压，是电容器正常工作时所能承受的最大电压。
额定电压小于击穿电压。
探究实验：探究平行板电容器电容大小的影响因素
保持极板电荷量Q、板间距离d不变
减小两极板的正对面积S
电势差增大，C减小
保持极板电荷量Q、极板正对面积 S不变
增大两极板间的距离d
电势差增大，C减小
探究实验：探究平行板电容器电容大小的影响因素
保持 Q、S、d 都不变
在两极板间插入电介质，如：有机玻璃板
电势差减小，C增大
三、平行板电容器
金属极板
绝缘物质
电介质
平行板电容器电容的决定式：
d：两极板间的距离
S：两极板的正对面积
k：静电力常量
εr：电介质的相对介电常数
真空εr=1
电容的影响因素
（电容器本身的结构）
三、平行板电容器——动态分析
电容器与电源相连：板间电压 U 不变
d增加
S减小
C减小
Q=UC
Q减小
E减小
C减小
Q减小
E不变
Q=UC
电容器与电源断开：极板所带电荷量 Q 不变
d增加
S减小
C减小
Q=UC
U增加
E不变
C减小
U增加
E增加
Q=UC
三、平行板电容器——动态分析
四、常用电容器
构造不同：固定电容器；可变电容器
形状不同：圆柱电容器；平行板电容器；球形电容器
电介质不同：空气电容器；真空电容器；聚苯乙烯电容器；云母电容器
陶瓷电容器；电解电容器
四、常用电容器
10.4 电容器的电容

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