电容器充放电

课堂练习
3、有一只0.1μF的电容器，若以直流电流充电，在100μs 内相应的电压变化量为10V，试求该段时间的充电电流 的平均值为多少？ 解:
ΔuC i=C Δt = 0.1×10 -6×
= 0.01A
10 100 ×10 -6
课堂小结
1、电容器的充放电过程。 极板电荷量 电压 由小变大 由大变小 电流 由大变小 由大变小
课后作业
• 1、写出电容器充放电过程的规律。 • 2、电容器能够通过直流电吗？为什么？ • 3、有一只0、5μF的电容器，若以直流电流充电，在 10μs内相应的电压变化量为20V，试求该段时间的充 电电流的平均值为多少？
电容器和充电电池都可以储存电能，电容器除了能量密度小于充电 电池之外，其他指标都优于充电电池。如果电容器的能量密度可以接近 充电电池时，则电容器是充电电池的最好替代品。 随着社会经济的发展，人们对于绿色能源和生态环境越来越关注， 超级电容器作为一种新型的储能器件受到社会和广大科研工作者的重视。 超级电容器亦称电化学电容器，是上世纪70、80年代发展起来的一 种新型的储能装置。由于超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高， 并具有充放电速度快、对环境无 污染、循环寿命长等优点，有希望成为 本世纪新型的绿色能源。超级电容器可用来满足 汽车在加速、启动、爬坡时的高功率要求以保 护蓄电池系统，也可用与其他系统中，如 作为移动通讯和计算机的备用电池等。
重要表达式
1 1 1 1 C C1 C 2 C 3
复习提问
电容并联的特点 各个电容器的电量之和 1、并联时总电量等于______________________ 相等 2、各个电容器上的电压_______ 各电容器电容的和 3、串联电容器总电容等于________________
重要表达式
C C1 C2 C3
一、电容器的充电
1、演示电容器的充电过程
· 充电：在外加电压作用下电容器储存电荷的过程叫做充电。 · 放电：电容器通过负载释放电荷的过程叫做放电。
动画ห้องสมุดไป่ตู้4-1 电容器的充放电
2、充电过程中的实验现象
（1）电容器两极板上所带的电荷量逐渐增加； 说明电容器在储存电荷,即储存电能。 （2）电压表的读数越来越大；
？
说明电容器两端的电压是逐渐增加的，最后等于电源电压。 （3）灯泡由亮渐暗至灭，电流表的读数由大变小； 说明电路中的电流是逐渐减小的，最后变为零。
3、充电过程微观分析
由于电荷量增加 （1）电位差较大——电流较大 由C=Q/U知U=Q/C （2）电位差减小——电流减小 电压U增大 （3）电位差为 0 ——电流为 0 电位差为零时, U=E
高等教育出版社
《电工基础》
第四章 电容 第三节 电容器的充电和放电
安丘市职业中专 董金龙
复习提问
电容串联的特点 相等 1、串联时每个电容上的电荷量_______ 各个电容器上的电压之和 2、总电压U等于_______________________ 各电容器电容的倒数之和 3、串联电容器总电容的倒数等于________________________
充电过程
放电过程
逐渐增加 逐渐减少
2、电容器充放电电流的计算。 3、电容器的特点。 (1)储存电能 （2）隔直通交
i=C
ΔuC Δt
课后探究
用交流电给电容器充电，你会观察到什么现象？
要求：（1）必须在老师或家长的监督下进行。 （2）尽量选用36伏以下安全电压。 （3）注意电容器、灯泡、电源之间的参数搭配。
知识拓展
电容器的特点
1、电容器是一种储能元件。 2、电容器能够隔直流通交流。即“隔直通交”
u
0
u
t
0
t
课堂练习
1、电容器在充电过程中，电容器两端电压由 小 变 大 ， 最后等于 电源电压 ；电流会由 大 变 小 ，最后变 为 0 ，充电结束 。 2、电容器在放电过程中，电容器两端电压由 大 变 小 ， 最后等于 0 ；电流也由 大 变 小 ，最后变 为 0 ，放电结束。
结论：电容器在充电过程中，电容器两端电压由小变大，最 后等于电源电压；而电流却由大变小，最后变为零。
二、电容器的放电
1、演示电容器的放电过程
？
放电过程的实验现象
2、放电过程的实验现象 （1）电容器极板上电荷量逐渐减少； 说明电容器在释放电荷，即释放电能。 （2）电压表的读数越来越小; 说明电容器两端电压逐渐减小，最后变为零。 （3）灯泡由亮渐灭，电流表的读数越来越小; 说明电路中的 电流逐渐减小，最后变为零。
三、电容器中的充放电电流
充放电过程中，电容器极板上储存的电荷发生了变化， 电路中有电流产生。设在 Δｔ 时间段内，电容器极板上的 电荷增加了Δq ，则电路中的电流大小为：
i=
由Δq=CΔuC知：
Δq Δt ΔuC Δt
i=C
i——充放电电流，A； 说明:电路中的电流是由于电容器充放电形成的，并非电 C——电容器电容量，F； 荷直接通过了介质。所以，要在电路中得到持续的电流， ΔuC——电容器两端电压，V； 就必须让电容器不断地充电、放电….. Δt——电流变化时间，s。
3、放电过程微观分析：
在电场力作用下，两极板间的正 负电荷不断中和，电容器上的电 压随着放电而下降，直至两极板 电荷完全中和，UC为０。 （1）电位差较大——电流较大 （2）电位差减小——电流减小 （3）电位差为 0 ——电流为 0
结论：电容器在放电过程中，电容器两端的电压由大变小， 最后变为零；放电电流也由大变小，最后变为零。