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(共18张PPT)
课件制作：瑞安市安阳三中
戴 益 焕
采用教材：教 育 部 规 划 教 材
《电工技术基础》（第二版）
刘志平 主编
第三章第一节 电容器
§3-1 电容器
极板（导体）
极板（导体）
介质（绝缘物质）
一、电容器和电容
1、电容器：
被绝缘介质隔开的两个导体的总体，就叫电容器。
●极 板：
●电容器的介质：
组成电容器的两个导体。
两个极板之间的绝缘物质。
金属引线
金属引线
一、电容器和电容
2、电容器最基本的特性是:能够存储电荷。
把电容器的两个极板分别接到电源E的正、负极上，电容器的两个极板间便有电压U，在电场力的作用下，自由电子定向移动，使得A板带有正电荷，B板带有等量的负电荷。
最后使得电容器两极板间电压U=E（电源电动势），此时，电容器中就存储了电荷和电场能量。
﹢Q
﹣Q
U
一、电容器和电容
注意：
电容器极板上所存储的电荷量随着外接电源的电压的增加而增加。对某一个电容器而言，其中任意一个极板所存储的电荷量，与两个极板间电压的比值是一个常数，但是对于不同的电容器，这一比值则不同。因此，常用这一比值来表示电容器存储电荷的本领。
一、电容器和电容
3、电容的定义：
电容器任一极板所带的电荷量（Q）和电容器两极板间电压（U）的比值，叫电容器的电容量，简称为“电容”，用字母“C”表示。
●电容定义式：
●定义式中：
Q 指一个极板上的电荷量，单位是：库（仑），符号为：C ;
U 指两极板间的电压，单位是：伏（特），符号为：V ；
C 指电容器的电容，单位是：法（拉），符号为：F 。
注意：电容器是存储电荷的设备，电容量C是表示电容器存储电荷本领的物理量！
一、电容器和电容
4、电容的单位：
国际单位是法拉（简称“法”），符号为：F
常用单位有微法（ μF ）和皮法（p F）
● 其中：1F = 10 6 μF 即 1 μF = 10 - 6 F
1F = 1012 p F 即 1 p F = 10 -12 F
● 补充说明：在电容器常用单位制中，还有一个是“纳法”，
符号为：n F
1F = 109 n F 即 1 n F = 10 -9 F
二、平行板电容器
1、平行板电容器的结构：
平行板导体
金属引线
金属引线
2、平行板电容器的电容量：
设：平行板的每个极板面积为 S，
两平行板之间的距离为 d，
两极板间介质的介电常数为ε
理论和实际证明：平行板电容器的电容量（ C )与极板面积( S )及介电常数( ε )成正比，与两极板间的距离（ d ）成反比。
表达式为：
C=
ε s
d
导体面积
两导体间距离
二、平行板电容器
在表达式
C=
ε s
d
●
中各参数的含义和单位：
ε 指某种介质的介电常数，单位是法(拉)每米，符号为 F/m
S 指每块极板的有效面积，单位是平方米，符号为 m2
d 指两极板间的距离，单位是米，符号为 m
C 指平行板电容器的电容(量)，单位是法(拉)，符号为 F
3、平行板电容器的电容量表达式和电容定义式的区别：
● 表达式
C=
ε s
d
说明：平行板电容器的电容量C 的数值大小是由内部结构 ε、S、d 三个参数所决定！
类似于“电阻定律”
● 定义式
表示：电容器的电容与其两极板间电压大小、极板所存储的电荷量多少之间的关系。
类似于“欧姆定律”
二、平行板电容器
R=
ρL
S
二、平行板电容器
4、不同介质材料的介电常数：
● 真空的介电常数用 ε 0 表示，
ε 0 ＝8.85×10-12 F/m
● 物质的相对介电常数是：某种物质的介电常数（ ε ）与真空的介电常数（ ε 0 ）的比值，叫做某种物质的相对介电常数，用 εr 表示，注意： εr 是没有单位的！
即：
● 物质的介电常数用（ ε ）表示，则 ε = εr ε 0
εr
＝
ε
ε 0
常用介质的相对介电常数见 P55 表3－1
同学们要注意：
并不是只有电容器才有电容，实际上任
何两个导体之间都存在着电容。例如：输电
线之间，输电线与大地之间都存在电容；晶
体三极管各电极之间也存在着电容。只是因
为这些电容很小，所以才可以忽略不计。
三、例题分析
● 【 例 题1 】
将一个电容为 6.8 μ F 的电容器接到电动势为1000 V 的直流电源上，充电结束后，求电容器极板上所带的电荷量。
解：根据电容的定义式
得出 Q = C×U = 6.8 μ F ×1000 V
= 6.8 × 10 – 6 × 1000 = 0.0068 C
所以充电结束后，该电容器 极板上所带的电荷量为0.0068库仑。
※ 说明：只要给电容器充电，那么任何时刻该电容器的两个极板上所带的电荷肯定是数量大小相等、极性相反的（即分别为 +Q 和 – Q ) 为。因此，我们通常只分析电荷数量的大小。
三、例题分析
● 【 例 题2 】
有一真空电容器，其电容是 8 . 2 μ F ,将两极板间的距离增大一倍后，其间充满云母介质，求云母电容器的电容。
解：查 表 3－1 ,
设真空电容器的电容为 C 1 ，云母电容器的电容为 C 2
则有
C 1 =
ε0 s
d
C 2 ＝
εr ε 0 S
2 d
C 2 =
εr C1
2
=
7×8.2
2
= 28.7 μ F
可得到，云母的相对介电常数 εr ＝7
课 堂 练 习
1、填空题
① ﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍叫做电容器。组成电容器的两个导体叫﹍﹍﹍，中间的绝缘物质叫﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍。
被绝缘介质隔开的两个导体的总体
极 板
电容器的介质
② 1F = ＿＿μF , 1μF = ＿＿p F , 1F = ＿＿ p F
10 6
10 6
10 12
③ 平行板电容器的电容C与＿＿＿＿＿ 及 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 成正比，与＿＿＿＿＿＿＿＿ 成反比；与两极板间 ＿＿＿的大小、极板所带 ＿＿＿ 的多少无关。
极板面积S
介质的
介电常数ε
两极板间的距离d
电压U
电荷量Q
2、选择题（每题至少有一个答案是正确的）
① 下列情况可使平行板空气电容器的电容增大一倍的是（ ）
A、电容器充电后保持与电源相连，将极板面积增加一倍
B、电容器充电后保持与电源相连，将两极板间距离增加一倍
C、电容器充电后保持与电源相连，在两极板间充满介电常数 εr ＝2的介质
② 可使平行板电容器两极板间电压增大一倍的是（ ）
A、电容器充电完毕后与电源断开，将极板面积增大一倍
B、电容器充电完毕后与电源断开，将两极板间距离增大一倍
C、电容器充电完毕后与电源断开，在两极板间充满介电常数 εr ＝2的介质
A C
B
制作时间： 2 0 0 6 年 4 月
课件制作： 瑞安市安阳三中
戴 益 焕
介质名称
εr
介质名称
εr
水
1
聚苯乙烯
2.2
石英
4.2
三氧化二铝
8.5
人造云母
5.2
玻璃
5.0~10
酒精
35
蜡纸
4.3
纯水
80
五氧化二钽
11.6
云母
7.0
超高频瓷
7.0~8.5
木材
4.5~5.0
变压器油
2.0~2.2
P55 表3－1 常用介质的相对介电常数

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