电路基础-第4章电容资料
电工基础 第4章正弦交流电
u = U m sin(ωt + u )
i = I m sin(ωt + i )
4．1．2正弦交流电的基本特征和三要素 ． ． 正弦交流电的基本特征和三要素
两个同频率正弦量的相位角之 差或初相位角之差，称为相位 相位 差，用 表示。 图4.3中电压u和电流i的相位差 为
= (ωt + u ) (ωt + i ) = u i
第4章 正弦交流电路 章
4．1交流电路中的基本物理量 ． 交流电路中的基本物理量 4．2正弦量的相量表示 4．3电路基本定律的相量形式 4．4 电阻、电感、电容电路 4．5 谐振电路 ． 4．6正弦交流电路中的功率 ． 正弦交流电路中的功率
第4章 正弦交流电路 章
4．1交流电路中的基本物理量 ． 交流电路中的基本物理量
U m = 220 2V = 311.1V
U= U m 220 2 = V = 220V 2 2
4．1．2正弦交流电的基本特征和三要素 ． ． 正弦交流电的基本特征和三要素
2．频率与周期 ． 正弦量变化一次所需的时间（秒）称为周期T，如图4.2所示。每秒内变化 的次数称为频率f，它的单位是赫兹（Hz）。 频率是周期的倒数，即
《电工基础》第四章-电容器-基础知识 ppt课件
“学习辅导与练习”同步训练中的4.4
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电工技术基础与技能
实训项目六 常用电容器的识别与检测
【实训目的】
1．能识别常用电容器。 2．学会电解电容器极性的判别。 3．学会用万用表的电阻挡判别较大容量电容 器质量的好坏。
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任务一 常用电容器的识别
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电工技术基础与技能
【观察与思考】 电容器充放电演示实验
实验现象：将开关S置于“1”的位置，发现白炽灯EL突然亮一下，然
后慢慢变暗，最后处于完全不亮状态；而再将开关S从“1”拔向“2” 的位置，我们将会发现白炽灯与开关S置于“1”的位置时相同，
你能解释 以上的实 验现象吗？
【课堂练习】 教材中思考与练习第1、2 题
【课后作业】 “学习辅导与练习”同步训练中的4.3
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电工技术基础与技能
第四节 电容器的充电和放电
【学习目标】
1．会通过仪器仪表观察电容器充、放电过程 中电压和电流的变化规律。
2．理解电容器充、放电电路的工作过程。
3．会用万用表的电阻档判别电容器质量的好 坏。
根据提供的10个各种类型电容器进行识别，并把识别 结果填入表中。
如：名称：电解电容器；标称容量： 2200uF; 耐压：25V；有无极性：有
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40
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电工技术基础与技能
任务二 电解电容器极性的判别
1.直接观察法
方法①：长引脚为正极，短引脚为负极； 方法②：在电容器外壳上标有“－”号的一端为负极， 另一端为正极。
第4章 三极管及放大电路基础1
与 的关系
IC IC ICBO I E ICBO IC I B ICBO
(1 ) IC I B ICBO
I CBO IC IB 1 1
IE
N
P
N
I'C ICBO IC
IC I B (1 ) ICBO
共射直流电流放大倍数： IC I B 1.7 42.5 0.04 共射交流电流放大倍数： IC I B 2.5 1.7 40 0.06 0.04 说明： 例：UCE=6V时： 曲线的疏密反映了 的大小； IC(mA ) 160mA 电流放大倍数与工作点的位置有关； I 5 140mA CM 120mA 交、直流的电流放大倍数差别不大， 4 100mA 今后不再区别；
3 80mA
___
4. 集电极最大电流ICM 当值下降到正常值的三分之二时的 集电极电流即为ICM。
IC
2.5 2 1.7
1 0 2 4 6 8
IB 40mA
IB=60mA 20mA IB=0 10 UCE(V)
六、主要参数
5. 集-射极反向击穿电压U(BR)CEO 手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。 6. 集电极最大允许功耗PCM 集电极电流IC 流过三极管， 所发出的焦耳热为： PC =ICUCE 导致结温 上升，PC 有限制， PCPCM 7. 频率参数
扩散 I C 复合 I B
IC
C
N
IB
P N
EC
或者 IC≈IB
I E IC I B (1 ) I B
EB
E
IE
二、电流放大原理
电路与电子技术基础第四章习题答案
解：本题是求零输入响应，即在开关处于 a 时，主要是电感储能，当开关投向 b 后， 讨论由电感的储能所引起的响应。所以对图(a)t≥0 时的电路可列出 di L L + Ri L = 0 t≥0 dt 及 iL(0)=i(t)=10(mA) 其解为： i L (t ) = 10e
而
t≥0
i R (t ) = −i L (t ) = −10e −10 t (mA)
7
t≥0
其波形图见图(b)、图(c)所示。 4-5 电路如题图 4-4 所示，开关接在 a 端为时已久，在 t=0 时开关投向 b 端，求 3Ω电 1Ω a b 阻中的电流。 i (t ) 解：因为 u c (0) = 3 × 2 = 6(V ) （注意：当稳态以后电容为开路，所以流过 1 3A Ω和电容串联支路的电流为零， 因此电容两端的电 压就是并联支路 2Ω支路两端的电压） 当开关投向 b 时电流的初始值为
S 12Ω + 24V iL 4H 6Ω
题图 4-1
习题 4-2 电路
解：由于电路原已达稳态，电感两端电压为 0，合上开关 S 后，加在 6Ω电阻两端电压也为 0，该电阻中电流为 0，电路直接进入稳态，故电感电流为合上开关 S 前的稳态电流，即： iL(t)=24V/12Ω=2A。 用三要素公式可以得到同样的结果，电感电流初始值 iL(0+)=2A，稳态值 iL(∞)=2A，时间常 数τ=L/R=4/(12//6)=1s，所以：
当 t=0 时，开关打开，由于电感电流、电容电压均不跃变，有： i L (0 + ) = i L (0 − ) = 0.03( A) 1k u c (0 + ) = u c (0 − ) = 120(V ) 当 t≥0 时，根据基尔霍夫定律有
(完整版)电工技术基础与技能(周绍敏)第4章电容课后习题及答案.docx
电工技术基础与技能第四章 电容 练习题一、是非题 (2X20)1、平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。
（ ） 2、电容器必须在电路中使用才会带有电荷， 故此时才会有电容量。
（ ） 3、若干只不同容量的电容器并联， 各电容器所带电荷量均相等。
（）4、电容量不相等的电容器串联后接在电源上，每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。
（ ）5、电容器串联后， 其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。
（ ） 6、电容器串联后， 其等效电容总是小于任一电容器的电容量。
（ ） 7、若干只电容器串联， 电容量越小的电容器所带的电荷量也越少。
（ ） 8、两个 10μ F 的电容器， 耐压分别为 10V 和 20V ，则串联后总的耐压值为 30V 。
（ ） 9、电容器充电时电流与电压方向一致， 电容器放电时电流和电压的方向相反。
（ ） 10、电容量大的电容器储存的电场能量一定多。
（）二、选择题（ 2X20）1、平行板电容器在极板面积和介质一定时，如果缩小两极板之间的距离，则电容量将( )。
A. 增大B.减小C.不变D. 不能确定2、某电容器两端的电压为40V 时，它所带的电荷量是 0.2C ，若它两端的电压降到10V 时，则()。
A. 电荷量保持不变B. 电容量保持不变C. 电荷量减少一半D.电荷量减小3、一空气介质平行板电容器，充电后仍与电源保持相连，并在极板 中间放入ε r=2 的电介质，则电容器所带电荷量将( )。
A. 增加一倍B.减少一半C.保持不变D.不能确定4、电容器 C 1 和一个电容为 8μ F 的电容器 C 2 并联，总电容为电容器 C 1的 3 倍，那么电容器 C 1 的电容量是 ( )μF 。
A. 2B. 4C. 6D.85、两个电容器并联，若C 1=2C ，则 C 1、 C 2 所带电荷量 Q 1、 Q 2 的关系是 ( )。
A. Q 1= 2Q 2B. 2Q1= Q 2C. Q 1= Q 2D.不能确定 6、若将上题两电容串联，则( )。
电子元器件基础知识电容
调 空气可变电容器 电
们的容量随动片组转动的角度不同而改变。空气可变电容 器多用于大型设备中，聚苯乙烯薄膜密封可变电容器体积
容
小，多用于小型设备中。
器 半可变（微调）电容 塑料薄膜微调 用螺钉调节两组金属片间的距离来改变
器
线绕微调电容器 电容量。一般用于振荡或补偿电路中。
瓷介微调
常见电容实物
钽电解电容
C——±０.２%PF， Ｄ——±０.５%PF， Ｆ——±1%PF
电容器文字符号法示例
电容量 0.1pF 0.59pF 1pF 5.9pF 100pF 1000pF 3300pF 5900pF
标注方法 p1 P59 1p 5p9 100p 1n 3n3 5n9
电容量 1μF 5.9μF 33μF 590μF 1000μF 5900μF 33×103μF
明显不能用电阻档进行测量，电阻法只能 测电容是否短路，正常电容阻值为无穷大， 如果损坏则阻值可能为几百千欧到0欧 如果要测量可以利用数字万用表的电容档 进行测量
电容的代换原则
1 电容代换时应注意到耐压值是否符合要 一般是电压值高的可以代换电压值低的电
容。
电容的类别和型号标志
第一C：电容 Z：纸介 Y：云母 C：瓷介 D：电解 T：低频瓷介
第三部分 第四部分
1/T：筒形
2/ G：管形
形状结构
Y：圆片形 3、4/M：密封
X：小型
序号
L：立式矩形
对主称、材料特征相同，仅尺寸性能指标略有差别，但基本 上不影响互换的产品给同一序号，若尺寸、性能指标的差别 已明显影响互换，则在序号后面用大写字母予以区别
玻璃釉电容：10p~0.1u,63~400v,稳定性较好，损耗小，耐高温 （200度），脉冲，耦合，旁路等电路；
电工学电子技术基础 第4章 习题解答
第4章 场效应管放大电路与功率放大电路图所示为场效应管的转移特性，请分别说明场效应管各属于何种类型。
说明它的开启电压th U （或夹断电压p U ）约是多少。
GSGS (a)(b)(c)图 习题图解：(a) N 沟道 耗尽型FET U P =－3V ； (b) P 沟道 增强型FET U T =－4V ； (c) P 沟道 耗尽型FET U P =2V 。
某MOSFET 的I DSS = 10mA 且U P = －8V 。
(1) 此元件是P 沟道还是N 沟道？(2) 计算U GS = －3V 是的I D ；(3) 计算U GS = 3V 时的I D 。
解：(1) N 沟道； (2) )mA (9.3)831(10)1(P GS DSS D =-⨯=-=U U I I (3) )mA (9.18)831(10)1(P GS DSS D =+⨯=-=U U I I 画出下列FET 的转移特性曲线。
(1) U P = －6V ，I DSS = 1mA 的MOSFET ；(2) U T = 8V ，K = V 2的MOSFET 。
解：(1)/V(2)i D /V试在具有四象限的直角坐标上分别画出4种类型MOSFET的转移特性示意图，并标明各自的开启电压或夹断电压。
解：i Du GSo耗尽型N沟道增强型N沟道U P U TU PU T耗尽型P沟道增强型P沟道判断图所示各电路是否有可能正常放大正弦信号。
解：(a) 能放大(b) 不能放大，增强型不能用自给偏压(c) 能放大（d）不能放大，增强型不能用自给偏压。
共漏1<uA&，可增加R d，并改为共源放大，将管子改为耗尽型，改电源极性。
图习题电路图电路如图所示，MOSFET的U th = 2V，K n = 50mA/V2，确定电路Q点的I DQ和U DSQ值。
解：)V(13.3241510015DDg2g1g2GSQ=⨯+=⨯+=VRRRU22DQ n GSQ th()50(3.132)63.9(mA)I K U U=-=⨯-=)V (2.112.09.6324d DQ DD DSQ =⨯-=-=R I V UR g1R g2100k 15k Ω(a)图 习题电路图 图 习题电路图试求图所示每个电路的U DS ，已知|I DSS | = 8mA 。
电子电路基础知识
例如：R T 1 1 型普通碳膜电阻a1}
二、电阻器的分类
1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。
2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。
1.5 金属膜电位器
金属膜电位器的电阻体可由合金膜、金属氧化膜、金属箔等分别组成。特点是分辩力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。
1.6 导电塑料电位器
用特殊工艺将DAP（邻苯二甲酸二稀丙脂）电阻浆料覆在绝缘机体上，加热聚合成电阻膜，或将DAP电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。特点是：平滑性好、分辩力优异耐磨性好、寿命长、动噪声小、可*性极高、耐化学腐蚀。用于宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统等。
氧化物湿敏电阻性能较优越，可长期使用，温度影响小，阻值与湿度变化呈线性关系。有氧化锡，镍铁酸盐，等材料。
7.3、光敏电阻
光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件，当某种物质受到光照时，载流子的浓度增加从而增加了电导率，这就是光电导效应。
7.4、气敏电阻
利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有：金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。
3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。
4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。
三、主要特性参数
1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。
电容ppt课件
电容器的选用原则
耐压值选择
根据电路电压选择合适的 1
耐压值，确保电容器的安 全运行。
介质材料选择
4
根据使用环境和性能要求 选择合适的介质材料，如 聚酯、聚丙烯等。
容量选择
2
根据电路需求选择合适的
容量，以满足滤波、耦合
等需求。
频率特性选择
3 根据电路的频率特性选择
合适的电容器，以确保良 好的性能表现。
电桥法
利用电桥平衡原理，通过测量电 容器与标准电容器的电学参数， 计算出待测电容器的电容值。
谐振法
利用电感器和电容器构成的谐振 回路，通过测量谐振频率和品质 因数，计算出电容器的电容值。
电容表的原理和使用
电容表的工作原理
电容表的注意事项
基于电容器充放电原理，通过测量电 容器充放电时间，计算出电容值。
。
电容器常见故障及处理方法
电容器鼓包
由于内部故障或过压运行导致，应立即更换 电容器。
电容器发热
由于过流运行或通风不良导致，应加强通风 或更换更大容量的电容器。
电容器漏液
由于密封不良或外部损伤导致，应立即停止 使用并进行维修。
电容器容量减小或失效
由于老化或长期储存导致，应更换新的电容 器。
THANKS
感谢您的观看
VS
详细描述
旁路电容一般连接在放大器输入端或输出 端，能够将交流信号旁路到地线，从而避 免信号在某些元件或电路中产生损耗。旁 路电容的选择需根据具体电路的频率特性 进行匹配。
Part
04
电容的测量
电容的测量方法
直接测量法
通过直接接入电路测量电容器的 电流和电压值，计算出电容值。
脉冲宽度法
电工电子学基础第4章课后习题答案
练习题解答
· · ·
L2 首末端接反的相量图如图所示:
U12 = 6.06 kV U23 = 6.06 kV U31= 10.5 kV
返 回 下一题
4.2.1 有一电源和负载都是星形联结的对称三相电路,已 知电源相电压为 220 V,负载每相阻抗模 Z 为10Ω,试求负载的
只白织灯的功率都是 100 W,求三个线电流和中线电流的有效 值。 4.2.5 在如图所示三 相电路中, R = XC= XL = L1 R
I1
·
jXL
25Ω，接于线电压为 220V
线中的电流。
的对称三相电源上,求各相 L2 L3
返 回
· I
2
· I
-jXC
3
上一页
下一页
4.3.1. 有三个相同的电感性单相负载,额定电压为 380 V, 功率因素为 0.8，在此电压下消耗的有功功率为 1.5 kW。把它 接到线电压为 380 V 的对称三相电源上，试问应采用什么样的 联结方式？负载的 R 和 XL 是多少?
3 I p, 3 RI p2
P P
在 N 处断线 在 M 处断线
I l 1 I l 1 I l 2 I l 2 I l 3 I l 3 I p 1 I p 1 I p 2 3Up Ip cos = 3×220 × 44 × 0.8 W = 23 232 W
= 3×220 × 44 × 0.6 var = 1742 var Q = 3Up Ip sin
S = 3Up Ip = 3×220 × 44 V· A = 29 040 V· A
返 回 上一题 下一题
L1 L2 L3 N
日光灯
3~ 电动机
第四章 电容与电容器
第四章电容§4-1 电容和电容器教学目标1、知道什么是电容器以及常用的电容器2、理解电容器电容的概念及其定义C=Q/U，并能用来进行有关的计算3、知道平行板电容器的电容与那些因素有关,有什么关系课前练习一、复习1、导体对电流的作用称为电阻。
在一定温度下，电阻与、成正比，与成反比，即R= ，称为电阻定律。
2、线性电阻的伏安特性曲线是穿过的一条直线，所以线性电阻的阻值不随、的变化而变化。
二、预习1、两个彼此而又相互的导体，就构成了一个电容器。
这对导体叫电容器的两个。
2、电容器是储存和容纳的装置，也是储存电场能量的装置。
电容器所储存的电荷的量叫电容器的电量。
3、将电容器两极板分别接到电源的正负极上，使电容器两极板分别带上等量异号电荷，这个过程叫电容器的过程。
电容器充电后，极板间有电场和电压。
4、用一根导线将电容器两极板相连，两极板上正负电荷中和，电容器失去电量，这个过程称为电容器的过程。
教学过程一、电容器（是一种储存和的容器）1、结构两个彼此又的导体，就构成了一个电容器。
这对导体叫电容器的两个极板。
2、分类电容器按其电容量是否可变，可分为固定电容器和可变电容器，可变电容器还包括半可变电容器，它们在电路中的符号见下。
3、作用电容器是储存和容纳电荷的装置，也是储存电场能量的装置。
电容器每个极板上所储存的电荷的量叫电容器的电量。
4、平行板电容器由两块相互平行、靠得很近、彼此绝缘的金属板所组成的电容器，叫平行板电容器。
是一种最简单的电容器。
二、电容量（简称：电容）1、定义：电容器所带 与两极板间 之比，称为电容器的电容。
2、公式（定义式）：电容反映了电容器储存电荷能力的大小，它只与电容本身的性质有关，与电容器所带的 及电容器两极板间的 无关。
3、单位法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)，它们之间的关系为：1 F = μF = pF三、平行板电容器的电容1、电容C 跟 成正比，跟 成正比，跟 成反比。
电子技术基础第五版第四章
一、 单相整流电路
1. 单相半波整流电路
uD Ｖ
-
+
~
uu222
+
iF RL
uL –
u2 2U2si nt
1） 整流输出电压平均值
UL0.4U 52
2） 二极管平均电流
IF
IL
0.45U2 RL
3） 二极管最大反向电压
URm 2U2
优点：结构简单，使用元件少 缺点：输出电压脉动小，电源利用率低
单相半波整流电路的组成与工作原理
大部分生产厂家按下述方法命名：
3. 硅整流堆的主要参数 （1）额定反向峰值电压 （2）正向平均整流电流
硅整流堆管脚一般在外壳上都有标记，如 桥堆外壳上各引脚对应位置上标有 “~”“＋”“－”。标记“~”管脚表示接交 流电源，“＋”为正极输出，“－”为负极输 出，这些标记与电路图上标记是一致的。
4. 硅整流堆的检测
4. 整流二极管的检测
5. 整流二极管的使用
自冷
一般塑料封装的小电流整流二极管，靠管脚来散 热，使用时，管脚应保持在规定值以上。大功率整流
二极管需加相应的散热装置。
冷却方式： 风冷 采用风冷或水冷的整流器件，起始工作时，必须按
先启动冷却装置，再启动整流装置；停止工作时，先
切断整流电路电源，再关闭冷却装置。
U2
UL 6V5V
1.2 1.2 1
1
流过每只二极管的电流平均值: IF2IL26030mA
每只二极管承受的最高反向电压： U Rm 2 U 2 1 .4 1 5 4 7V
选二极管应满足: IFM （2 3） IF URM 2U2
可选: 2CZ82A（IF = 100mA， URM = 25V）
2024年《电容器的电容》课件
2024年《电容器的电容》课件一、教学内容本节课选自2024年物理教材第四章第七节“电容器的电容”。
详细内容包括：电容器的基本概念、电容器的电容定义及其计算公式、电容器的种类及其特点、电容器的串联与并联、电容器的应用等。
二、教学目标1. 让学生掌握电容器的基本概念，理解电容器的电容定义，掌握电容计算公式。
2. 使学生了解电容器的种类及特点，能够区分不同类型的电容器。
3. 让学生掌握电容器的串联与并联规律，并能应用于实际电路分析。
三、教学难点与重点重点：电容器的基本概念、电容计算公式、电容器的串联与并联。
难点：电容器的电容计算公式的应用，电容器的串联与并联在实际电路中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、板书用具、电容器实物、实验器材等。
2. 学具：教材、笔记本、计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入：利用多媒体课件展示日常生活中的电容器应用实例，如电脑主板上的电容器、电子设备中的滤波电容器等，引导学生思考电容器的功能与作用。
2. 教学内容讲解：（1）电容器的基本概念、电容定义及其计算公式。
（2）电容器的种类及其特点。
（3）电容器的串联与并联规律。
（4）电容器的应用。
3. 例题讲解：讲解一道关于电容器电容计算的例题，引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习：出几道与电容器相关的练习题，让学生当堂完成，巩固所学知识。
5. 课堂小结：六、板书设计1. 电容器的定义、计算公式。
2. 电容器的种类及特点。
3. 电容器的串联与并联规律。
4. 例题及解答。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算给定电容器的电容。
（2）分析电容器串联与并联电路的特点。
（3）简述电容器在实际电路中的应用。
2. 答案：（1）电容计算公式：C = Q/V，其中Q为电荷量，V为电压。
（2）串联电容器的总电容小于任一单个电容器的电容，并联电容器的总电容等于各电容器电容之和。
（3）电容器在实际电路中的应用：滤波、储能、耦合等。
电工基础第四章《电容》测试卷
电工基础第四章《电容》测试题一．判断题：1．电容器的电容量要随着它所带电荷量的多少而发生变化。
（ ）2．平行板电容器的电容量只与极板的正对面积和极板间的距离有关，而与其它因素均无关。
（ ）3．将“10μF 、50V ”和“5μF 、50V ”的两个电容器串联，那么电容器组的额定工作电压应为100V 。
（ ）4．在上题中，将这两个电容器并联，那么电容器组的额定工作电压仍为50V 。
（ ）5．电容器本身只进行能量的交换，而并不消耗能量，所以说电容器是一个储能元件。
（ ）6．可以用万用表电阻挡的任何一个倍率来检测较大容量的电容器的质量。
（ ）7．在检测较大容量的电容器的质量时，当万用表的表棒分别与电容器的两端接触时，发现指针根本不偏转，这说明电容器内部已短路。
（ ）8．若干只不同容量的电容器并联，各电容器所带的电荷量相等。
（ ）9．电容器串联后，其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。
（ ）10．电容器串联后，其等效电容总是小于任一电容器的电容量。
（ ）二、选择题：1．电容器C 1和C 2串联后接在直流电路中，若C 1=3C 2，则C 1两端的电压是C 2两端电压的（ ）A ．3倍B ．9倍C ．91D ．31 2．两块平行金属板带等量异种电荷，要使两板间的电压加倍，可采用的办法有（ ）A ．两极板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍B ．两极板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍C ．两极板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍D ．两极板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍3．如果把一电容器极板的面积加倍，并使其两极板之间的距离减半，则（ ）A ．电容增大到4倍B ．电容减半C ．电容加倍D ．电容保持不变4．在图2-1所示的电路中，电容器A 的电容F C A μ30=，电容器B 的电容F C B μ10=。
在开关S1、S2都断开的情况下，分别给电容器A 、B 充电。
充电后，M 点的电位比N 点高 5V ，O 点的电位比P 点低5V 。
《电容》 讲义
《电容》讲义一、什么是电容在电子电路中，电容是一种非常重要的元件。
简单来说，电容就是用来储存电荷的器件。
它就像一个小小的“电荷仓库”，能够在需要的时候释放储存的电荷，为电路提供能量或者稳定电压。
想象一下，有一个水桶可以装水，电容就类似于这个水桶，只不过它装的不是水，而是电荷。
当我们给电容充电时，就相当于往水桶里倒水；而当电容放电时，就像是水桶里的水往外流。
电容的单位是法拉（F），但在实际应用中，常用的单位还有微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）。
二、电容的结构电容通常由两个导体极板和中间的绝缘介质组成。
这两个极板可以是金属箔片、金属化薄膜或者是在陶瓷表面镀上的金属层。
绝缘介质则起到隔离两个极板的作用，同时决定了电容的性能。
常见的绝缘介质有空气、陶瓷、塑料薄膜、云母等。
不同的极板材料和绝缘介质会影响电容的容量、耐压值、温度特性等参数。
三、电容的分类电容的种类繁多，可以根据不同的标准进行分类。
1、按照介质分类陶瓷电容：具有体积小、稳定性好、高频性能优良等特点，常用于高频电路和小型电子设备中。
电解电容：包括铝电解电容和钽电解电容。
电解电容的容量通常较大，但精度相对较低，且有极性之分，使用时需要注意正负极的连接。
薄膜电容：有聚酯薄膜电容和聚丙烯薄膜电容等。
薄膜电容的绝缘电阻高、损耗小，适用于对稳定性要求较高的电路。
云母电容：具有高稳定性和高精度，常用于高频和高精度的电路中，但价格相对较高。
2、按照容量是否可变分类固定电容：其容量在制造完成后就固定不变。
可变电容：通过调节极板间的距离或者面积来改变电容的容量，常用于收音机等调谐电路中。
3、按照有无极性分类有极性电容：如铝电解电容、钽电解电容等，在使用时需要注意正负极的连接，否则可能会损坏电容。
无极性电容：如陶瓷电容、薄膜电容等，正负极可以随意连接。
四、电容的参数了解电容的参数对于正确选择和使用电容至关重要。
1、电容值这是电容最基本的参数，表示电容储存电荷的能力。
电工技术基础与技能(第4章)
固定电容器
可变电容器
微调电容器
电解电容器
2．电容器的参数 额定电压：通常也称耐压，是指在允许的环境温度范围内，电容器在电路中长期 可靠地工作所允许加的最大直流电压。在交流电路中工作时，交流电压的峰值不得超 过电容器的额定电压，否则电容器中的介质会被击穿进而造成电容器损坏。 标称容量：指电容器上所标明的电容量的数值。标称容量越大，表示电容器储存 电荷的能力越强。 允许误差：指电容器的实际容量与标称容量之间允许的最大偏差范围，一般标在 电容器的外壳上。一般有极性电容器的允许误差范围较大，例如铝电解电容器为 。
4.2 磁场与电磁感应
4.2.1 磁场的基本概念
1．磁体、磁极和磁场 自然界中有一种物体，它具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，我们把物体的这 种特性称为磁性，把具有磁性的物体称为磁体。 磁体的两端吸引铁的能力最强，这个磁性最集中的区域称为磁极。 实验证明，任何磁体都有两个磁极。一个在水平面内可以自由转动的磁体，静 止时它总是一个磁极指向南方，另一个磁极指向北方。我们把指向南方的磁极称为 南极，用S表示；把指向北方的磁极称为北极，用N表示。 任何磁体的磁极总是成对出现的，即使把一个磁体打成两段，磁体的每一半也 都有它自己的北极和南极，常见磁体的磁极指向如图所示。磁极之间具有同性磁极 相互排斥、异性磁极相互吸引的特性。
C
式中，C，Q，U的单位分别为法拉（F）、库仑（C）、伏特（V）。 电容是描述电容器容量大小的物理量，代表了电容器储存电荷的能力。电容的 单位是法拉（F），简称法，常用单位还有微法（μF）、皮法（pF）等，它们之间 的换算关系为
Q U
1 F 106 F
12 ， 1pF 10 F
【例】 将一个电容量为60μF的电容器接到4.5 V的直流电源上，求带电后 电容器所带的电荷量。 解：
电路基础电容
电路基础电容：从理论到实践电容是电路中重要的电子元件。
它能够储存电荷，并在电路中起到储能、滤波、调节频率、耦合和隔离等作用。
在当今电子技术的繁荣发展下，理解电容的基本原理和应用越来越重要。
一、电容的基本原理电容可以被看作是一对相互平行的电极板，中间被填充或覆盖了一层介质。
当电容两极上施加电压时，电场将发生变化，电子会累积并存储在板的表面上。
如果将两极短接，存储的电能会迅速释放。
电容的大小取决于两极之间的距离和被填充的介质的特性。
当板间距离变窄时，电容的大小将增加；当介质的相对介电常数增加时，电容也将增加。
二、电容的分类1. 固定电容器：指被固定的值（容量）由制造商在生产过程中决定的电容器。
它们的值通常以单位Farad（F）（真实电容的单位实际上是Farad的一百万分之一，即微法）来表示。
例如，1000uF的电容器将会有一个1000微法的容量，这是pF （皮法）级别大小。
2. 变量电容器：随着变量的改变而改变的电容器。
3. 电解电容器：是基于电化学反应的，有两极（阳极和阴极）的电容器。
它们通常使用铝箔或钨箔作为极板。
4. 陶瓷电容器：陶瓷电容器由介质层和电极层组成，介质材料可以是氧化铝、二氧化锆、钛酸钡等。
这些电容器，在过去很长一段时间里一直被广泛使用在高频电路中。
三、电容的应用1. 储能：电容器可以储存电荷，当电流突然变化时，可以在电路中提供短暂的电流，以保持电路的正常工作。
2. 滤波：通过与电阻器联合使用，电容器可以在电路中产生低通滤波、高通滤波和带通滤波功能。
当需要削弱或消除不需要的频率成分时，就需要使用滤波电路。
举个例子，当输入信号是高频时，可以使用电容器将高频成分留在电路外部，以防止它们进入输出端口。
3. 频率控制：电容器的大小和电路频率有直接的关系。
当电路的频率变化时，电容的充电和放电速度也会随之改变，因此，电容器可以帮助调整电路的频率。
4. 耦合和隔离：在电路中使用电容器，可以实现两个电路之间的耦合和隔离。
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平行板电容器
之比，叫做该介质
表 4-2 给出了几种常用介质的相对介电常数。
表 4-2 几种常用介质的相对介电常数 介质名称 石英 空气 硬橡胶 酒精 纯水 云母 相对介电常数 (F/m) 4.2 1.0 3.5 35 80 7.0 介质名称 聚苯乙烯 三氧化二铝 无线电瓷 超高频瓷 五氧化二钽 相对介电常数/(F/m) 2.2 8.5 6 ~ 6.5 7 ~ 8.5 11.6
q 设串联总电容(等效电容)为 C，则由 C ，可得 U
1 1 1 U U1 U 2 U 3 q ( ) C1 C 2 C 3
1 1 1 1 C C1 C 2 C 3
即串联电容器总电容的倒数等于各电容器电容的倒数之和。
【例4-3】如图 4-3 中，C1 = C2 = C3 = C0 = 200 F，额定工 作电压为 50 V，电源电压 U = 120 V，求这组串联电容器的等 效电容是多大？每只电容器两端的电压是多大？在此电压下工 作是否安全？
场能量的装置。电容器每个极板上所储存的电荷的量叫电容 器的电量。
将电容器两极板分别接到电源的正、负极上，使电容器 两极板分别带上等量异号电荷，这个过程叫电容器的充电过 程。 电容器充电后，极板间有电场和电压。 用一根导线将电容器两极板相连，两极板上正、负电荷
中和，电容器失去电量，这个过程称为电容器的放电过程。
间的介质有关。一般常用的介质有云母、陶瓷、金属氧化膜、纸介 质、铝电解质等。
电解电容器是有正负极之分的，使用时不可将极性接反或接到 交流电路中，否则会将电解电容器击穿。 电容量在一定范围内可调的电容器叫可变电容器。半可变电容 器又叫微调电容。
常用的电容器如图 4-1 所示。
图 4-1 常用电容器
3．作用：电容器是储存和容纳电荷的装置，也是储存电
r
第二节
电容器的连接
一、电容器的串联 二、 电容器的并联
一、电容器的串联
把几个电容器首尾相接连成一个无分支的电路，称为电容器的
串联，如图 4-3 所示。
图 4-3 电容器的串联
串联时每个极板上的电荷量都是 q 。 设每个电容器的电容分别为 C1、 C2、 C3，电压分别为 U1、 U2、 U3，则 q q q U1 , U2 , U3 C1 C2 C3 总电压U等于各个电容器上的电压之和，所以
实验4.1 电容器的充放电 第四节 电容器中的电场能量
本章小结 本章总学时
第四章
第一节
电
容
电容器和电容
第二节
第三节 第四节 本章小结
电容器的连接
电容器的充电和放电 电容器中的电场能量
第一节
电容器和电容
一、电容器 二、电容 三、平行板电容器的电容 四、说明
一、电容器
1．结构：两个彼此靠近又相互绝缘的导体，就构成了一只电 容器。这对导体叫电容器的两个极板。
第四章
电 容
第四章
教学重点
电
容
1. 理解电容的概念及其计算。 2. 掌握电容器串、并联的性质及等效电容的计算。 3. 理解电容充、放电过程中的能量转换规律及有关计算。
教学难点
理解电容器的充、放电过程。
学时分配
序 1 2 3 4 5 6 7 号 第一节 第二节 第三节 内 容 学 2 1 1 2 1 1 8 时 电容器和电容 电容器的连接 电容器的充电和放电
三、平行板电容器的电容
图 4-2 所示的平行板电容器的电容 C ，跟介电常数 成正比， 跟两极板正对的面积 S 成正比，跟极板间的距离成 d 反比，即
式中介电常数 由介质的性
S C d
质决定，单位是 F/m。真空介电 常数为 图 4-2 0 8.86 1012 F/m
某种介质的介电常数 与真空介电常数 的相对介电常数，用 r 表示，即 r = / 0
四、说明
1．电容是电容器的固有特性，它只与两极板正对面积、板
间距离及板间的介质有关，与电容器是否带电、带电多少无关。
2．任何两个导体之间都存在电容。 3．电容器存在耐压值，当加在电容器两极板间的电压大于 它的额定电压时，电容器将被击穿。
【例 4-1】将一个电容为 6.8 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 电量。 解： 根据电容定义式 ，则 Q = CU = （6.8 106 1000） C = 0.0068 C
Байду номын сангаас
2．种类：电容器按其电容量是否可变，可分为固定电容器和 可变电容器，可变电容器还包括半可变电容器。它们在电路中的 符号参见表 4-1。
表 4-1 电容器在电路中的符号
名称
图形符 号
电容器 电解电容器 半可变电容器 可 变电容器 双连可变电 容 器
固定电容器的电容量是固定不变的，它的性能和用途与两极板
【例4-2】有一真空电容器，其电容是 8.2 F，其间充满云 母介质，将两极板间距离增大一倍后，求云母电容器的电容。 解：查表 4-2 可知云母的相对介电常数 r = 7，则真空电 容器的电容为 S C1 0 d 云母电容器的电容为 比较两式可得
S C 2 r 0 2d
7 C 2 C1 （ 8.2 ）F 28.7 F 2 2
图 4-3 电容器的串联
解：三只电容串联后的等效电容为 C 0 200 C F 66.67 F 3 3 每只电容器上所带的电荷量为
4．平行板电容器：由两块相互平行、靠得很近、彼此绝缘的 金属板所组成的电容器，叫平行板电容器。是一种最简单的电容器。 图 4-2 给出了平板电容器的示意图。
图 4-2
平行板电容器
二、电容
1．电容 C：如图 4-2 所示，当电容器极板上所带的电量 Q 增加或减少时，两极板间的电压 U 也随之增加或减少，但 Q 与 U 的比值是一个恒量，不同的电容器，Q / U 的值不同。 电容器所带电量与两极板间电压之比，称为电容器的电容 Q C U 电容反映了电容器储存电荷能力的大 小，它只与电容本身的性质有关，与电容 器所带的电量及电容器两极板间的电压无 图 4-2 平行板电容器 关。 2．单位：电容的单位有法拉 (F) 、微法 (F) 、皮法 (pF)， 它们之间的关系为1 F = 10 6 F = 10 12 pF