3-1电容器瓷的基本知识
高中物理选修3-1电容器的电容知识点
高中物理选修3-1电容器的电容知识点高中物理电容器的电容知识点一、电容器1.电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。
两个导体称为电容器的两极。
2.电容器的带电量：电容器一个极板所带电量的绝对值。
3.电容器的充电、放电.操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。
这个过程叫做充电。
现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。
操作：把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电。
充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能二、电容1.定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值，叫做电容器的电容C=Q/U，式中Q指每一个极板带电量的绝对值①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量，跟电容器是否带电无关。
②电容的单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F。
常用单位有微法(μF)，皮法(pF)1μF=10-6F，1pF=10-12F2.平行板电容器的电容C：跟介电常数成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。
3.电容器始终接在电源上，电压不变;电容器充电后断开电源，带电量不变。
高中物理学习方法(一)预习学习的第一个环节是预习。
有的同学不注重听课前的这一环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。
这里我们需要注意，高中物理与初中有所不同，无论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。
在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。
)将知识预先浏览一下，一则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做到有的放矢地去听课，有的同学感到听课十分吃力，原因就在于此。
陶瓷电容器基础知识简介陶瓷电容器使用要点大全
陶瓷电容器基础知识简介陶瓷电容器使用要点大全谈论起陶瓷电容器，我们会想到电子元件器工业。
电子元件器工业在在20世纪出现并得到飞速发展，使得整个世界和人们的工作、生活习惯发生了翻天覆地的变化。
继电器、二极管、电容器、传感器等产品的出现，给我们的生活带来了极大地便利。
而电容器，顾名思义，是‘装电的容器’，是一种容纳电荷的器件。
英文名称：capacitor。
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制电路等方面。
文章开篇所提到的陶瓷电容器（ceramiccapacitor；ceramiccondenser）就是用陶瓷作为电介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后经低温烧成银质薄膜作极板而制成。
它的外形以片式居多，也有管形、圆形等形状。
一、陶瓷电容器基础知识简介1、陶瓷电容器是用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。
它又分高频瓷介和低频瓷介两种。
具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。
低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。
这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。
高频瓷介电容器适用于高频电路。
2、陶瓷电容器又分为高频瓷介电容器和低频瓷介电容器两种。
具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡电路中，作为回路电容器。
低频瓷介电容器用在对稳定性和损耗要求不高的场合或工作频率较低的回路中起旁路或隔直流作用，它易被脉冲电压击穿，故不能使用在脉冲电路中。
高频瓷介电容器适用于高频电路。
3、陶瓷电容器有四种材质分类：这四种是：Y5V，X5R，X7R，NPO(COG)。
那么这些材质代表什么意思呢？第一位表示低温，第二位表示高温，第三位表示偏差。
Y5V表示工作在-30~+85度，整个温度范围内偏差-82%~+22%X5R表示工作在-55~+85度，整个温度范围内偏差正负15%X7R表示工作在-55~+125度，整个温度范围内偏差正负15%NPO（COG）是温度特性最稳定的电容器，电容温漂很小，整个温度范围容量很稳定，温度也是-55~125度，适用于振荡器，超高频滤波去耦，但容量一般做不大。
人教版高中物理选修3-1：1.8 电容器的电容 同步课时练习
8电容器的电容记一记电容器的电容知识体系2个公式——电容的定义式和决定式2个前提——电容器的动态分析时U不变和Q不变辨一辨1.其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板正对面积的增大而增大．(√)2．其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板间距离的增大而增大．(×)3．任何电介质的相对介电常数都大于1.(√)4．某电容器上标有“1.5 μF9 V”的字样，则该电容器的击穿电压为9 V．(×)5．有人说，电容器被击穿后就没有了容纳电荷的本领．(√) 6．两个靠近的导体一定能构成一个电容器．(×)7．电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比．(×)想一想1.由电容器电容的定义式：C＝QU，能说电容器的电容跟电容器所带电荷量成正比，跟电容器两极间电压成反比吗？提示：不能．因为电容器的电容是描述电容器容纳电荷来■■的物理量，其大小仅由电容器本身性质决定，而与电容器所带电荷量及电容器两极间电压无关．2．电容器所带电荷量的含义是什么？有正、负之分吗提示：电容器所带电荷量是指电容器一极所带电荷量的绝对值，当然不会是负值．3．电容器的额定电压和击穿电压有何区别？提示：电容器的额定电压是电容器正常工作时两极间的电压，而其击穿电压是指电容器中电介质被击穿而使电容器被破坏的极限电压．思考感悟：练一练1.[2019·山东省普通高中学业水平考试]某一型悬的电容器标有16 V,1.01 F的字样，当电容器两极板间的电势差为8 V时，下列判断正确的是()A．电容器的电容是1.01 F，带电量是0.16 CB．电容器的电容是0.11 F，带电量是0.08 CC．电容器的电容是0.005 F，带电量是0.08 CD．电容器的电容是0.005 F，带电量是0.04 C答案：B2．[2019·北京市普通高中学业水平考试]将平行板电容器C、电源E和电阻R等元件连接成如图所示的电路．初始时电容器不带电．闭合开关S，在电源向电容器充电的过程中，下列说法正确的是()A．电容器带电数量增大，两板间电压减小B．电容器带电数量减小，两板间电压增大C．电容器带电数量和两板间电压都增大D．电容器带电数量和两板间电压都减小答案：C3．[2019·广东省普通高中学业水平考试]电容式话筒是利用电容与极板间距离的关系来工作的，如图所示，话筒的振动膜涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个金属片，它们构成电容器的两个极板．声波使振膜发生振动，当声波使振动膜振动时，下列说法正确的有()A．电阻R两端的电压不变B．电容器的电容发生改变C．电容器的带电荷量不变D．声信号被话筒转化为电信号输出答案：BD4.[2019·山西省榆社中学月考]如图，平行板电容器经开关S与电源连接，C点所在的空间位置不变且始终处于由带电平板所激发的匀强电场中，选取B板的电势为零，关于C点电势的变化情况，以下说法正确的是()A．开关S闭合，将A板上移一小段距离，极板间电场强度变弱，C点电势升高B．开关S闭合，将B板上移一小段距离，极板间电场强度变强，C点电势升高C．开关S先闭合后断开，然后将A板上移一小段距离，场强不变，C点电势升高D．开关S先闭合后断开，然后将B板下移一小段距离，场强不变，C点电势升高答案：D要点一对电容器的电容的理解1.(多选)下列关于电容的说法正确的是()A．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多C ．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器需要带的电荷量D ．由公式C ＝Q U 知，若电容器两极间电压为10 V ，极板带电荷量为2×10－5 C ，则电容器电容大小为5×105 F解析：由电容的定义C ＝Q U 和物理意义知A 、C 两项正确．答案：AC2．板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1，现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是( )A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1D ．U 2＝2U 1，E 2＝2E 1解析：当平行板电容器的其他条件不变，板间距离变为12d 时，电容器的电容为C ′＝εr S 4πk d 2＝2C ，又知电容器的带电量变为2Q ，则得知U 2＝2Q 2C ，即U 2＝U 1.根据匀强电场中电势差与场强之间的关系式E ＝U d 得E 2＝U 212d＝2E 1，因此C 项正确，其他选项都错误．答案：C3．一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少3×10－4 C ，则其电压减少为原来的13，则( )A ．电容器原来的带电荷量为9×10－4 CB ．电容器原来的带电荷量为4.5×10－4 CC ．电容器原来的电压为1 VD ．电容器的电容变为原来的13解析：由题意知C ＝Q U ，C ＝Q －3×10－4 C 13U，联立解得Q ＝4.5×10－4C，故B项正确，A项错误．因电容器的电容不知，所以无法得出电容器原来的电压，C项错误．电容是由电容器本身决定的，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D 项错误．答案：B4．(多选)[2019·枣庄高一检测]带电平行板电容器与静电计相连，如图所示．下列各种情况中能观察到静电计指针偏角增大的是()A．将两极板的间距加大B．将两极板平行错开，使正对面积减小C．在A板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板D．在A板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板解析：将两极板的间距加大，依据C＝εr S4πkd，可知电容减小，由电容的定义式C＝QU，可知两极板间电压增大，故指针偏角增大，故A项正确．将两极板平行错开，使正对面积减小，依据C＝εr S4πkd可知电容减小，由电容的定义式C＝QU，可知两极板间电压增大，故指针偏角增大，故B项正确．在A板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，增大了介电常数，依据C＝εr S4πkd可知电容增大，由电容的定义式C＝QU可知两极板间电压减小，故指针偏角减小，故C项错误．在极板间放置铝板，相当于减小了极板间距，由C＝εr S4πkd知，电容增大，由C＝QU知电压减小，则指针偏角减小，故D项错误．故选A、B两项．答案：AB要点二电容器的动态分析问题5.(多选)如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C 是一只静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是()A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积减小一些C．断开S后，使B板向右平移一些D．断开S后，使A、B正对面积减小一些解析：静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高．当合上S后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器所带的龟荷量不变，由C＝QU可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大．所以本题的正确答案是C、D.答案：CD6.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是()A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B．实验中，只将电容器6板向上平移，静电计指针的张角变小C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大解析：当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故A项正确；根据电容的决定式：C＝εS4πkd，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据C＝QU可知，电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故B项错误；根据电容的决定式：C＝εS4πkd，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数ε增大，则电容C增大，根据C＝QU可知，电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故C项错误；根据电容决定式C＝εS4πkd可知，电容C的变化与电量并无关系，因此电量的改变并不会导致电容的变化，故D项错误．答案：A7．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．下列为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是()解析：A项改变的是介质，B、D两项改变的是正对面积，C 项改变的是两板间距离，故C项正确．答案：C8.(多选)如图所示，平行板电容器两极板A、B与电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部．闭合开关S，充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ，则()A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变解析：保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大，故A项正确，B项错误；断开开关S，电容器所带的电量不变，C＝εr S4πkd，E＝Ud＝QCd＝4πkQεr S.知d变化，E不变，电场力不变，θ不变，故C项错误，D项正确．答案：AD基础达标1.(多选)[2019·黑龙江鹤岗市第一中学月考]静电计是测量电势差的仪器，指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大．实验装置如图所示，在本实验中，静电计指针和A 板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角度越大表示A、B两极板间的电势差越大．现对电容器充电后断开开关，若按图下方的说明来做实验，则()A．图甲中两极板间电势差变大B．图乙中两极板间电势差变大C．图丙中两极板间电势差变小D．图丙中两极板间电势差变大解析：题图甲中，当极板B向上移动时，正对面积减小，根据电容决定式C＝εr S4πkd，可知电容减小，电荷量不变，根据U＝QC，可知电势差增大，A项正确；题图乙中，电容器板间距离变大，电容减小，电荷量不变，根据U＝QC，可知电势差变大，B项正确；题图丙中，插入电介质，电容增大，电荷量不变，根据U＝Q C，可知电势差减小，C项正确，D项错误．答案：ABC2．(多选)如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，金属板上部空间有一带正电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P 开始运动，重力加速度为g .则下列判断正确的是( )A ．上极板带负电B ．粒子开始向上运动C.粒子刚开始运动的加速度大小为l d gD ．粒子刚开始运动的加速度大小为l d －lg 解析：金属板抽出前，带正电粒子P 静止在电容器中，粒子受重力和电场力，处于平衡状态，可知上极板带负电，故A 项正确；抽出金属板后，极板间距增大，电压不变，可知电场强度减小，则粒子所受电场力减小，那么粒子向下运动，故B 项错误；开始时粒子受力平衡，有mg ＝q U d －l，把金属板从电容器中快速抽出后，根据牛顿第二定律，有mg －q U d ＝ma ，联立解得a ＝l d g ，故C 项正确，D 项错误．答案：AC3．(多选)[2019·湖南娄底市期中考试]一个电容器的规格是“10 μF 50 V ”，则( )A ．这个电容器的电容为10 μFB.这个电容器加上50 V 电压时，电容才是10 μFC ．这个电容器的击穿电压高于50 VD ．这个电容器没有电压时，电容为0解析：电容器的电容与电容器两极间电压无关，加电压或不加电压时，该电容器电容都是10 μF ，故A 项正确，B 、D 两项错误.50 V 为额定电压，击穿电压高于额定电压，C 项正确．答案：AC4．关于下列四幅图的叙述正确的是( )A．图甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容B．图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷C．图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零D．图丁所示是电解电容器，击穿电压为80 V解析：题图甲所示的电容器为可变电容器，动片旋出时与定片的距离不变，通过减小极板间的正对面积，从而改变电容，故A项错误；题图乙构成一个简易的电容器，能够储存电荷，故B 项正确；题图丙中电容器充电过程中，电流表的示数不为零，电路稳定时电流表的示数为零，故C项错误；题图丁是电解电容器，额定电压为80 V，小于击穿电压，故D项错误．答案：B5．(多选)平行板电容器充电后不断开电源，逐渐增大两极板的正对面积，则正确的选项是()A．电容器电容将逐渐增大B．两极板间的电场强度将逐渐增大C．两极板间电压将保持不变D．两极板上带电荷量不变解析：若电容器与电源连接不断开，则两板间电势差恒定，两板距离也不变，故场强大小也不变；而电容器电容随着正对面积的增大而增大，极板带电荷量随着电容增大也增大．答案：AC6.(多选)如图所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中() A．电阻R中没有电流B．电容器的电容变小C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流解析：开始时，图中电容器被充电，A极板带正电，B极板带负电．根据平行板电容器的电容公式C＝εr S/4πkd可知，当增大电容器两极板间的距离d时，电容C变小，由于电容器始终与电池相连，电容器极板间的电压U AB保持不变，根据电容的定义式C ＝Q/U，当C减小时，电容器两极板所带电荷量Q减小，A极板所带的正电荷一部分经R流向电源的正极，即电阻R中有从a流向b的电流，所以B、C两项正确．答案：BC7．一个电容器带电荷量为Q时，两极板间电压为U，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C时，它两极板间的电势差增加20 V，则它的电容为()A．1.0×10－8 F B．2.0×10－8 FC．4.0×10－8 F D．8.0×10－8 F解析：电容C＝ΔQΔU＝4.0×10－720F＝2.0×10－8 F，故选B项．答案：B8.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)．设若两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若()A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ不变解析：静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小．在做选项所示的操作中，电容器电荷量Q保持不变，C＝QU＝εr S4πkd.保持S不变，增大d，则C减小，U增大，偏角θ增大，A项正确，B项错误；保持d不变，减小S，则C减小，偏角θ也增大，故C、D 两项错误．答案：A9．一空气平行板电容器，极板间正对面积为S，极间距离为d，充以电量Q后两板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是()A．将电压变为U/2B．电量变为2QC．将极板正对面积变为2SD．将两极板间的距离减小到d/2解析：电容器的电容与极板带电荷量、两极板间的电压U无关，故A、B两项错误；根据C＝εr S/4πkd可知，C、D两项正确．答案：CD10．传感器是一种采集信息的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么()A．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容将增大C．若电流计有示数，则压力F发生变化D．若电流计有示数，则压力F不发生变化解析：当压力向上时，膜片电极将向上弯曲，使电容器两个极之间距离减小，电容增大，故A项错误，B项正确．当压力F 发生变化时，电容器的电容发生变化，电容器会不断地充放电，所以电流计有示数，当压力不变时，因为电压恒定，电容器带电量不会发生变化，电流计无示数，故C项正确，D项错误．答案：BC11.如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是()A．是充电过程B．是放电过程C．该电容器的电容为5.0×10－2 FD．电容器的电量变化量为0.20 C解析：由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A项错误，B项正确；由C＝Q/U＝0.2/40 F＝5×10－3 F，可知C项错误；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D项错误．答案：B12.如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法中正确的是()A．该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体B．芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大C．如果指示器显示出电容增大，则说明容器中液面升高D．如果指示器显示出电容减小，则说明容器中液面升高解析：电容器的电容与极板带电荷量、两极板间的电压U无关，故A、B两项错误；根据C＝εr S/4πkd可知，C、D两项正确．答案：CD能力达标13.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器，如图所示．电容的计算公式是C ＝εr S d ，其中常量εr ＝9.0×10－12 F·m －1，S 表示两金属片的正对面积，d 表示两金属片间的距离．当某一键被按下时，d 发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发生相应的信号．已知两金属片的正对面积为50 mm 2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF ，电子线路就能发生相应的信号，那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？解析：先求得未按下时的电容C 1＝0.75 pF ，再由C 1C 2＝d 2d 1，得ΔC C 2＝Δd d 1和C 2＝1.00 pF ，得Δd ＝0.15 mm. 答案：0.15 mm14.如图所示，一平行板电容器接在U ＝12 V 的直流电源上，电容C ＝3.0×10－10 F ，两极板间距离d ＝1.20×10－3 m ，取g ＝10 m/s 2，求：(1)该电容器所带电荷量；(2)若板间有一带电微粒，其质量为m ＝2.0×10－3 kg ，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？解析：(1)由公式C ＝Q /UQ ＝CU ＝3×10－10×12 C ＝3.6×10－9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE ＝mg ，而E ＝U /d解得q ＝mgd /U ＝2.0×10－3×10×1.20×10－3/12 C ＝2.0×10－6C ，微粒带负电荷．答案：(1)3.6×10－9 C (2)2.0×10－6 C 负电荷。
人教版物理课件：选修3-1第一章第八节电容器的电容 (共45张PPT)
电容 电容
单位： 法［拉］ F
常用单位： 微法（μF） 皮法（ p F ）
单位换算： 1μF=10-6F 1 pF= 10-12 F
注意
电容器充电完成后，两极板上分别带有 等量异种电荷，而电容器定义式中的Q指的 是一个极板所带电荷的绝对值。
三、平行板电容器的电容
平行板电容器是最简单的也是最基本的电容 器，我们以平行板电容器为例研究影响平行板电 容器的因素。 实验中我 们使用静电计 测量平行板电 容器两极板间 的电势差U。
（1）改变两极板的正对面积 保持极板上的电荷 量Q不变，两极板间距 d不变，改变两极板的 正对面积，通过静电计 指针的变化来观测两极 板电势差的变化。 得知： 电容C与正对面 积S成正比。
（2）改变两极板间的距离 保持极板上的电荷 量Q不变，两极板正对 面积S不变，改变两极 板间的距离d，通过静 电计指针的变化来观测 两极板电势差的变化。 得知： 电容C与两极板间 距成反比。
电容器的充电
如图，把电容器的一个极板与电池组的正极相连， 另一个极板与负极相连，两个极板就分别带上了等量 的异种电荷，这个过程叫做充电。从灵敏电流计可以 观察到短暂的充电电流。充电后，切断与电源的 联系，两个极板上的电荷 S A 由于相互吸引而保存下来， C E Q 两极板间有电场存在。充 U 电过程中，由电源获得的 Q 电能储存在电容器中。
聚苯乙烯电容器
以聚苯乙烯膜 为电介质，把两层 铝箔隔开，卷起来， 就制成了聚苯乙烯 电容器。改变铝箔 的面积和薄膜的厚 度可以制成不同电 容的聚苯乙烯电容 器。
电解电容器
电解电容器是用 铝板做一个极板，用 铝箔上很薄的一层氧 化膜做电介质，用浸 过电解液的纸做另一 个电极板（要靠另一 铝箔与外部引线连接） 制成的。由于氧化膜 很薄，所以电容很大。
人教版高中物理选修3-1-第一章-第8节电容器的电容(26张PPT)
常见电容器的分类方法
①按形状分：圆柱形电容器，平行板电容 器，球形电容器等．
②按构造分：固定电容器，可变电容器， 半可变电容器等．
可变电容器通常是通过改变正对面积或改 变极板间距离来改变电容的．
③按极板间使用的电介质分：空气电容器， 真空电容器，塑料薄膜电容器，云母电容器， 陶瓷电容器，电解电容器等．
2、电容的定义式: C Q U
Q指每一个极板带电量绝对值, U表示电容器两板的电势差—电压.
3、物理意义：描述电容器容纳电荷本 领的物理量 4、单位：
国际单位制：法拉——法（F） 1F=1C / V 常用单位：微法（μF);皮法（pF)
1F=106μF=1012pF
思考:
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?
3、电容器的作用：容纳储存电荷
圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC
1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？
水量V 深度h
截面积S
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领 如何表征呢？
CQ U
二.电容
1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的 电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。
1.8电容器的电容
知识目标 （1）知道电容器的基本构造，了解电 容器的充电、放电过程，认识常见的电 容器。 （2）理解电容的物理意义，掌握电容 的定义公式、单位，并能进行简单的计 算。 （3）了解影响平行板电容器电容大小 的因素，能利用公式判断平行板电容器 电容的变化。
观察图片
一些常见的电容器
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数，与电介质 的性质有关。
2018-2019学年高二物理上学期选修3-1课件：第一章 静电场 1.8
带电荷量的多少无关。这个比值反映了电容器容纳电 荷的能力大小，因此可用 Q 描述电容器容纳电荷本领
U
的大小，即电容器的电容C= Q 。
U
【探究总结】 电容器充、放电过程的比较
内容
过程
充电过程
放电过程
定义
使电容器带电的过程
中和掉电容器所带电荷的过程
内容
过程
过程 示意
充电过程
放电过程
电荷 运动
正电荷向A板移动, 负电荷向B板移动
A.从C= Q 可以看出，电容的大小取决于带电荷量和电
U
压
B.从C= r S 可以看出，电容的大小取决于电介质的种
4kd
类、两极板的正对面积和两极板的位置关系
C.它们都适用于各种电容器
D.C= Q 是适用于各种电容器的定义式，C= r S 是只
U
4kd
适用于平行板电容器的决定式
【解析】选B、D。公式C= Q 是电容的定义式，适用于
一小段距离，则根据C= S 可知，C变大，Q一定，则
4kd
根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根
据E= U ，C= S ，Q=CU联立可得E= 4 k Q ，可知Q一定
d
4kd
S
时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不
3.电容：(1)定义：电容器所带的_电__荷__量__与电容器两 极板间的_电__势__差__的比值叫电容。 (2)定义式：C= Q 。
U
4.电容的物理意义：电容是描述电容器_储__存__电__荷__本领
的物理量。 5.电容的单位：国际单位：_法__拉__，符号F，常用单 位：微法(μF)、皮法(pF)。1F=_1_0_6μF=_1_0_1_2 pF。
电工基础教案3-电容器1-3
第三章 电容器电容器在三大领域的作用： 1.电力系统：改善系统的功率因数； 2.电子技术：滤波、耦合、隔直、调谐等； 3.机械加工：电火花加工§3-1电容器与电容量一、电容器水桶是储存水的容器，而电容器则是储存电荷的容器 1.电容器是由被绝缘物质隔开的两块导体组成； 2.两块导体叫做电容器的极板；3.两块导体间的绝缘物质叫做电容器的介质；5.平行板电容器特征：两块面积相同、互相平行的金属板和填充在其间的介质；6.符号： 二、电容量1.不同水桶，储存水的能力也不同，同样，结构不同的电容器的储存电荷的本领也不同。
为了衡量之，我们引入了电容量的定义：电容器任一极板所储存的电荷量Q 与两极板间电压U 的比值，叫做电容器的电容量，简称电容。
2.符号：C3.定义式：C=Q/U4.单位：法拉，简称法，用字母F 表示如果在两极板上加1V 的电压，每一极板上所储存的电容量为1C ，则其电容量为1F ，常用的单位还有：uF （微法）、pF （皮法），关系为：1F=106uF=1012pF5.决定因素：两极板的几何尺寸、相对位置、介质的性质6.计算公式：C=εS/d其中：S —每个极板的有效面积，m 2；d —两极板间的距离，m ；ε—介质的介电常数，F/m ；C —电容量，F 。
上式表明：平行板电容器与极板的相对面积成正比，与极板之间的距离成反比，并与填充在极板间的介电的介质性质有关。
7.注意：并非只有成品电容器才具有电容，事实上，任何被绝缘体隔开的两个导体之间都具有电容，这就是分布电容。
如：输电线之间，输电线与地之间，晶体管各极之间，线圈的匝与匝之间。
三、主要指标1.标称容量：成品电容器上所标明的电容值。
2.允许误差：实际电容量与它的标称容量的偏差叫做误差，这个误差在国家标准规定的允许范围内，称为允许误差。
3.耐压：也叫做额定工作电压，是指电容器长时间工作而不会引起介质电性能受到任何破坏的最大直流电压值。
人教版高中物理选修31课件：电容器与电容
１、下列关于电容器的说法中，正确的是( )D
电路中将出现的情况是特( 点 )B
知识讲解
３．击穿电压、额定电压 a.击穿电压是电容器的极限电压，超过这个电压，电容器内的介质将被击穿 b.额定电压是电容器长期工作时所承受的电压，它低于击穿电压，电容器在不高于额定 电压下工作都是安全可靠的，不要误认为电容器只有在额定电压下工作才是正常的．
A．导线上有电流通过，方向是a→b,c→d
用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素。
B．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大
A．N板向左平移，静电计指针偏角变大
A．有电流流动，方向从a顺时针流向b
A．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小
A．两板的电荷量加倍，而距离变为原来的四倍
3．板间电场：板间形成匀强电场，场强大小为E=U/d，方向垂直板面
（1）电流的方向为逆时针方向，强度由大到小（2）极板所带电量增多（3）两极板间电压增高（4）两极板间电场强度增强（5）充电过程从电源获取能量转化为电场能
课后练习
２、有一正充电的平行板电容器，若使它的电荷量减少3×10-4C，其电压降为原来的三 分之一，则（ ）ＢＣ A．电容器原来的带电量可能是9×10-4C B．电容器原来的带电量为4.5×10-4C C．电容器原来的电压可能为1V D．电容器原来的电压可能为1×10-4V
例题讲解
例5 利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置如图所示，则下 面哪些叙述符合实验中观察到的结果（ ）AB A．N板向左平移，静电计指针偏角变大 B．N板向上平移，静电计指针偏角变大 C．保持N板不动，在M、N间插入一块绝缘介质板， 静电计指针偏角变大 D．保持N板不动，在M、N间插入一块金属板， 静电计指针偏角变大
物理必修3-1 电容器与电容
四
常用电容器
纸质电容器
陶瓷电容器
电解电容器
可变电容器
该元件有两片锡箔（导体），中 间是一层薄纸。
常用电容器
聚苯乙烯电容器
电 容 器
固定电 容器
陶瓷电容器 纸质电容器 电解电容器
+ -
可变电 容器
全可变电容 半可变电容
小结：
1、电容器的概念。
2、定义式
Q C U
适用于任何电容器
C与Q、U无关
二 电容器的电 容
•
1、定义式：电容器所带的电荷量Q与电 容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容 器的电容，用C来表示。C=Q/U
Q/C
△Q
1C1Fra bibliotek△Q2
△U
C2
C=△Q/△U
U/V
2、电容的物理意义：表征电容器容纳（储存） 电荷本领的物理量。
3、标量。单位：在国际单位制中电容的单位 是法拉（F），常用单位还有微法（μF）皮 （pF）。 1F=106μF=1012pF
3、决定式
r S 只适用于平行板电容器 反映C的决定因素 C 4kd
4、常用电容器。
五、典例： 1、平行板电容器充电后，继续保持两极板 与电源相连接。在这种情况下，如果增大 两极板间的距离d，那么，C、U、Q、E各如 何变化？ 2、平行板电容器充电后，切断与电源 的连接。在这种情况下，如果增大d， 则C、 U、Q、E各如何变化？
最简单的电容器是平行板电容器 猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素有关？
两极板间的距离d
两极板间的正对面积S
是否插入电介质或电介质的种类。
控制变量法
（静电计原理）
实验探究
三 平行板电容器的电容
【教科版】物理《优化方案》选修3-1课件第1章第6节
D．电路中电流由A板经电源流向B板
【思路点拨】 清楚是在d迅速变化为2d的过程中， 极板上的电荷量保持不变是解决该题的关键．
【精讲精析】 在将电容器两极板间距离迅速增大 的过程中，电容器极板上的电荷量未来得及变化， Q εrS Q 即 Q 不变，由 C＝U、C＝ ，U＝C 知 C 减小， 4kπd 故 U 增大，但最终电压 U 要与电源电压相等，故 εrS 选项 B 正确．因为 C＝ ，所以 d 增大时，C 4πkd 减小．电路中有瞬时电流，方向由 B 板经电源流向 A 板，故 D 错．
【答案】
150 μF
4.5×10－4 C
150 μF
Q 【规律总结】 公式 C＝U是定义式，跟其他比 值定义物理量一样，是一种检测该物理量的方法 或手段，物理量本身与比值中的任何一个都无关 系．对于固定的电容器，Q 与 U 成正比，所以公 ΔQ 式 C＝ 成立． ΔU
变式训练1 的是( )
下面关于电容器及其电容的叙述正确
课堂互动讲练
电容器电容的理解及计算
有一充电的平行板电容器，两板间电压为 3 V，现使它的电荷量减少 3×10－4 C，于是电容器 1 两板间的电压降为原来的 ， 此电容器的电容是多 3 大，电容器原来的带电荷量是多少库仑？若电容 器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多 大？
例1
【思路点拨】 本题考查对电容的理解． (1)电容器的定义式 C＝Q/U 中的 Q 为电容器的 带电荷量，是一个极板上带电荷量的绝对值． ΔQ (2)由定义式可得 C＝ ，ΔQ 表示带电荷量的 ΔU 变化，ΔU 是电压的变化．
A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组
成了电容器，跟这两个导体是否带电无关
B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量
高二物理选修3-1.1.8_电容器_电容 LI
课堂练习
1、某电容C=20pF，那么用国际单位表示，它的 -11 电容为_________F． 2×10
2、两个电容器电量________ 。 4:1
3、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是： A．电容与带电量成比 ( D ) 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
课堂练习
18、(重庆2010)某电容式话筒的原理示意图如图 所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极 板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在 P、Q间距离增大过程中（ D ） A、P、Q构成的电容器的电容增大； B、P上电荷量保持不变 C、M点的电势比N点的低； D、M点的电势比N点的高
电容器的放电 1、用导线把充电后的电 容器的两极板接通，两极 板上的电荷互相中和，电 容器不再带电，这个过程 叫做放电。
2、放电过程的实质：使电场能转化为其 它形式的能
电容器是一种储存电场能的装置
思考与讨论
电容器可以充入的电量是无限的么？ 电容器容纳电荷多少与什么有关？不同的 电容器容纳电荷的本领相同吗？
课堂引入
前面，我们学了摩擦可以使塑 料棒带上电荷，可是，将这塑料棒 放在空中，过一段时间它所带的电 荷就会慢慢地失去，为了保存电荷， 我们就需要有一个能“容纳电荷的 容器”——电容器。
电容器(capacitor)
1、电容器：在电学中，我们把具有 容纳电荷本领的那种容器称之为电 容器。 2、电容器是一种存储电荷的装置，它 在电子线路中有着十分重要的作用， 在收音机、电视机、洗衣机、电冰箱 等各种家用电器中，它是一个不可缺 少的关键元件之一，例如收音机的 “调台”就是通过电容器来实现的。
课堂练习
【金版教程】2014年高中物理 第一章《第8节 电容器的电容》课件 新人教版选修3-1
2. 放电过程的特点 (1)放电电流从电容器正极板流出，从电容器负极板流入． (2)放电时电容器所带电荷量减少，极板间电压降低，极板 间电场强度减弱． (3)电容器放电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器 不再带有电荷，电容器两极板间电压为零． (4)放电过程中，电场能转化为其他能．
3. 电容器在充、放电的过程中，电容器所带的电荷量发生 ΔQ 变化，同时电容器两极板间的电压也相应变化则 C＝ . ΔU Q－U 图线为：
[解析]
εr S 由 C＝ 知，两极板间的距离 d 减小，电容 C 变 4πkd
大，A 对；由于电容器两极板和电源保持连接，故两极板间的电 Q 势差 U 不变，C 错；由 C＝U知，电容器所带的电荷量 Q 变大， U B 对；因为 U 不变，由 E＝ d 知，由于两极板间距离 d 减小，电 容器两极板间的电场强度 E 变大，D 对．
B．U2＝2U1，E2＝4E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1
[思路点拨]
解答本题时可按以下思路分析：
εrS Q 由C＝ 知C变化 → 据U＝C 得U 4πkd U → 据E＝ d 得E
[规范解答]
当平行板电容器的其他条件不变，板间距离
1 εrS 变为 d时，电容器的电容为C′＝ d ＝2C，又知电容器的带 2 4πk 2 2Q 电量变为2Q，则得知U′＝ ＝U，即U2＝U1.根据匀强电场中 2C U U2 电势差与场强之间的关系式E＝ d 得E2＝ ＝2E1，因此选项C正 1 d 2 确，其他选项都错误．
三、平行板电容器的电容 1. 平行板电容器 (1)基本结构：由两块彼此绝缘、互相靠近的 平行 金属板 组成，是最简单的，也是最基本的电容器． (2)带电特点：两极板电荷 等量 异号，分布在相对两板的 内侧． (3)板间电场：板间形成 方向垂直板面．
电工技术基础第三章
§3-2 电容器的参数和种类
一、电容器的参数
1、额定工作电压 一般叫做耐压，它是指使电容器能长时间地稳定工作， 并且保证电介质性能良好的直流电压的数值。 必须保证电容器的额定工作电压不低于交流（工作） 电压的最大值。（交流电路，考虑交流电压的峰值。） 2、标称容量和允许误差 电容器上所标明的电容量的值叫做标称容量。 批量生产中，不可避免的，实际电容值与标称电容值 之间总是有一定误差。国家对不同的电容器，规定了不同 的误差范围，在此范围之内误差叫做允许误差。
q1 C1U ,
q2 C2U ,
q3 C3U
电容器组储存的总电量 q 等于各个电容器所带电量之和，即
q1 q2 q3 (C1 C2 C3 ) U
设并联电容器的总电容(等效电容)为 C ，由 q = CU ，得
C C1 C2 C3
即并联电容器的总电容等于各个电容器的电容之和。
【思考】
二、电容器的种类
按照电容量是否可变，可分为固定电容器和可 变电容器（包括半可变电容器）。
1、固定电容器：常用的介质有云母、陶瓷、金属氧化膜、纸 介质、铝电解质等等。 2、可变电容器：电容量在一定范围内可调节的电容器，常用 电介质有薄膜介质、云母等。
3、半可变电容器：又叫微调电容，在电路中常被用作补偿电 容。容量一般都只有几皮法到几十皮法。常用的电介质有瓷 介质、有机薄膜等。
uC q i C t t
需要说明的是，电路中的电流是由于电容器充、放电形 成的，并非电荷直接通过了介质。
电容充放电－注意事项
u C 0 （1）若电容两端加直流，充电完成后 iC C t
，电容器相当于开路，所以电容器具有隔直流的作 用。 （2）若将交变电压加在电容两端，则 电路中有交变的充放电流通过，即电容 具有通交流作用。
人教版高中物理必修三 (电容器的电容)教育教学课件
新知探究
知识点 2 电容
容纳电荷的本领， 与水桶截面积S类比
＋Q ＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－
－Q－
新知探究
知识点 2 电容
电容器带电与水桶盛水类比
h=1cm
V=1dm3 V与h成正比
V/h是定值
h=2cm
V=2dm3 水桶截面积
新知探究
知识点 2 电容
电容器带电与水桶盛水类比
h=1cm
V=1dm3 水桶V/h=S越大，容 纳水的本领越强
一、电容器：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。 二、常用电容器
1. 固定电容器：电容固定不变。 2. 可变电容器：通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容。 三、电容器使用时应注意的问题 击穿电压、额定电压、电解电容器的极性 四、电容器充放电
1.将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。 2.用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。
h=2cm
V=2dm3
S与V 、 h无 关
新知探究
知识点 2 电容
新知探究
知识点 2 电容
名师QU图象
新知探究
知识点 2 电容
例：如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是6V的电池 组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为-9.0×10-8C ，则
电容器的带电量为9.0×10-8 C，电容器的电容为1.5×104PF。
课堂训练
课堂训练
解析：C．若保持K闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此 根据 可知，当将A板向B板靠近时，d变小，电场强度增大，则电场力 增大， 将增大，C不符合题意； D．若保持K闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据 可 知，A板向上移动，d不变，电场强度不变，则电场力不变， 将不变， D不符合题意。 故答案为：B。 答案：B
MLCC基本知识及其他电容器简介
片式多层陶瓷电容器(MLCC)基本知识 基本知识 片式多层陶瓷电容器 简介
1
主要内容
1. 2. 3. 4. 电容器介绍及分类 电容器分类方法 电容器分类方法 关键性能指标 片式多层陶瓷电容器(MLCC)简介 片式多层陶瓷电容器 简介
2
电容器介绍
电容器就是两块导体中间夹着一块绝缘体构成的电子元件， 有些像三明治.电容器是电子设备中最基础也是最重要的元件之 一.电容器的产量占全球电子元器件产品（其它的还有电阻、电 感等）中的40%以上.
SANYO OSCON TCNQ系列高档电容，采用直插封装
10
公司电容器分类-电解电容二
电解电容器的特点 特点一: 单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到 数 百倍. 特点二：额定的容量可以做到非常大,可以轻易做到几万µf甚至几 f（但不能和双电层电容相比）. 特点三：价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电容的组成 材料都是普 通的工业材料,比如铝等等.制造电解电容的设备也都 是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低. 电解电容的安装方式: 1 径向引线式——radial(single ended); 2 片式——SMD; 3 咬 接式——snap in; 4 轴向式——axial type ;5螺旋式——screw type; 6 耳状——lug; 7 4引脚咬接式——4pin snap and solder pins; 8 星状焊接式——soldering star.
15
公司电容器分类-高压瓷片电容
高压瓷片电容是用高介电常数并耐高压的的电容器陶瓷圆片或圆盘 作为介质，并将银层烧渗在陶瓷上作为电极制成. 一般工作电压超过250V就称为高压. 我们公司采购的产品电压为 250V-25KV, 现在一般用到的是250V-3KV. 因为工作电压较高,故而一般容量都较小. 主要特点： 1.容量损耗随温度频率具高稳定性 2.特殊的串联结构适合于高电压极 长期工作可靠性 3.高电流爬升速率并适用于大电流 回路无感型结构 应用：高频振荡，脉冲等要求较高的 高压瓷片电容 电路,消除高频干扰.
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①、介电系数大，以制造小体积、重量轻的陶瓷电容 器，整机体积、重量减小
②、介质损耗小，保证回路的高 Q （ 1/tgδ ）值。高介 电容器瓷工作在高频下时ω↑、tgδ↑ 。 ③、对 I 类瓷，介电系数的温度系数 αε 要系列化。对 II 类瓷，则用ε随温度的变化率表示（非线性）。 I类瓷
电子材料
国家级精品课程
§ 3-1 电容器瓷的基本知识
1、电容器瓷分类： 高 频 （I类瓷） 低介（ε<10，tgδ小） 装置瓷
中介（ε=12~50 ，tgδ小）
高介（ε=60~200，tgδ小）
低频：高ε，较大的tgδ （II类瓷）
III类瓷：超高ε
强介陶瓷或称铁电陶瓷
半导体陶瓷
§ 3-1 电容器瓷的基本知识
ห้องสมุดไป่ตู้
1 d dT
25 C II类瓷 TC 25 C
o o
§ 3-1 电容器瓷的基本知识
④、体积电阻率ρv高（ρv>1012Ω·cm）
a、电介质陶瓷中存在漏电流 ：R=U/I
b、为保证高温时能有效工作，要求ρv高 ⑤、抗电强度Ep要高 a、小型化，使Ε=V/d↑ b、陶瓷材料的分散性，即使Ε<Ep，可能仍有击穿