18 电容器与电容

h
h
A
B
C
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 Q 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。
2、电容的定义式: C Q Q指每一个极板带电量绝对U 值,
充电后，继续保持电容器与电源相连，电
容器两板间电势差U不变.如增大d，则
由 C rS
，
4k d
C 将减小，再，Q减小，依E=U/d，E将增大。
2、平行板电容器充电后，切断与电源
的连接。在这种情况下，如增大d， 则C、 U、Q、E分别如何改变 ？
C变小、Q不变、U变大、E不变
五、常用电容器
1、固定电容器：电容固定不变 聚苯乙烯电容器 电解电容器 ： 正负极不能接反，不能接交流电
U表示电容器两板的电势差—电压. 理解：
电容器的电容与Q、U无关，由电容 器本身的结构决定。
3、电容在数值上等于使两极板间的电势差增 加1V时，所需要的电荷量。
C Q U
4、意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本 领大小的物理量。
5、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
课堂训练
1、某一电容器，当带电量为4×10-6C， 两极板间的电势差为20v，求
（1）电容器的电容 （2）当所带电量减半时，电容器的电容
为多少 （3）如果电容器不带电呢？
三、平行板电容器的电容
1.板间是真空时： C s
4 kd
2 .板间充满介质时： C r s 4 kd
式中 S表示两板的正对面积
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。 几种常用介质的相对介电常数：见课本P30
3、影响电容大小的因 素
实验表明： （1）电容随两板距离的增大而减小
（2）电容由于插入电介质而增大
（3）电容随两板的正对面积的减小而减小
4、可变电容
改变平行板正对面积 改变极板间的介电物质 改变极板间的距离
①电容器充电的过程中，在两极间加电压、两 板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于 电源电压为止，该过程中电路中有短暂的充电 电流；
②电容器充电后切断电源电荷不消失，从电源 获得的电能储存在了电场中——电场能。
③电容器的电量：指一个极板所带电量的绝对 值。
3、电容器使用时应注意的问题
1、电容器的击穿电压：
加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度， 超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏， 这个极限电压称为击穿电压。
2、电容器的额定电压：
电容器正常工作时的最大电压
额定电压低于击穿电压
3、注意电解电容器的极性
补充：
1、平行板电容器充电后，继续保持电
容器的两极板与电源相连，在这种情况下，如增
大两板间距d，则电容器电容C、板间电势差U、 电容器所带电量Q，板间场强E分别如何改变？
重点： 掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器
的电容。
难点： 电容器的电容的计算与应用
电容器的构造
该元件有两片锡箔（导体），中 间是一层薄纸。
一、电容器 1、定义：任何两个彼此绝缘又相互靠近 的导体都可以构成电容器。这两个导体 称为电容器的电极。
相邻两个同学能否构成电容器？ 能
两个平行金属板夹上一层绝缘物质能 否构成一个电容器?
可改变平行板电容器的电容。 +
固定电容器 电解电容器 可变电容器
四、电容器的充电、放电
1、充电：使电容器带上电荷的过程 (Q增加 U增加 E增加 电场能增加) 充电时两个极板总是带等量的异种电荷,每个极板带
电量的绝对值叫做电容器的带电量 2、放电：使电容器失去电荷的过程 （Q减少 U减少 E减少 电场能减少）
（2）放电过程
1、有电流，电流方向是从正极板流出，电流强度由大变小； 2、电容器上电量减小； 3、电容器两极板间电压降低； 4、电容器中电场强度减弱。
当电容器放电结束后，电容器电路中无电流。
放电过程实际上是正负电荷的中和
当电容器放电结束后，电容器电路中无电流。
放电过程实际上是正负电荷的中和
注意：
（1）充电过程
1、有电流，电流方向为流入电容器正极板，电流强度由大到小； 2、电容器带电量增加； 3、电容器两极板间电压升高； 4、电容器中电场强度增加。
当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两 极板间电压与充电电压相等。
当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两 极板间电压与充电电压相等。
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
课堂训练
2、平行板电容器充电后，与电池两极断开 连接，当两极板间的距离减小时（ AD）
A．电容器的电容C变大 B．电容器极板的带电量Q变大 C．电容器两极间的电势差U变大 D．电容器两极板间的电场强度E不变
wenku.baidu.com谢
能
2、电容器的作用
电容器 可以容纳（储存）电荷
3、电容器带电特点
（1）两极板带等量异种电荷 （2）一个极板所带电量的绝对值，叫做电容器所带的电量
+Q -Q
4、电容器板间电场
充了电的电容器的两极板之间形成匀强电场（不考虑边缘效应）， 场强大小E=U/d，方向始终垂直板面。
圆柱型水杯容器的储水问题: