电工技术基础与技能 项目四 .电容器的认知ppt课件.ppt

电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社【任务目标】,识读电容器的主要参数。,决定平行板电容器的电容大小的因素,掌握电容的定义式。、并联电路的特点及等效电容与安全电压的计算。、放电过程中的能量转换规律及有关计算。,判断电容器质量的好坏。(一)电容和电容器的种类知识链接(二)(1)常见电容器外形常见电容器外形电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社(2)电容器的基本结构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两个极板,中间的绝缘材料称为电容器的电介质。(a)电容器一般符号(b)极性电容器电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社(3)电容器的基本特性: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。如图所示,如果在电容器的两极板上加上电压,则在两个极板上将分别产生数量相等的正、负电荷,这样电容器就储存了一定量的电荷和电场能量。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种电荷,这个过程称为电容器的充电过程。电容器充电后,两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,电容器失去电荷量,这个过程称为电容器的放电过程。(1)电容的定义式:电容器所储存的电荷量与两极板间的电压的比值称为电容器的电容。不同的电容器,q/U的值不同。C=电荷量单位:C(库仑)电压单位:V(伏特)电容单位:F(法拉)电容是表征电容器储存电荷的能力,它只与电容器本身的性质有关,与电容器所带的电荷量及电容器两极板间的电压无关。(2)电容的单位F(法拉)、uF(微法)、nF(纳法)、pF(皮法)1F=106uF=109nF=(1)平行板电容器的电容C,与介电常数成正比,与两极板的正对面积S成正比,与极板间的距离d成反比,即式中,电介质的介电常数ε由介质的性质决定的。真空介电常数ε0≈×10-12F/m,某种电介质的介电常数ε与ε0之比,称为该介质的相对介电常数,用εr表示, 即:r=/0电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社【例4-1】有一真空电容器,其电容是10µF,其两极间插入云母介质,并将两极板间距离增大一倍后,求云母电容器的电容。解:查表4-1可知云母的相对介电常数εr=7,则真空电容器的电容云母电容器的电容可得:电容是电容器的固有特性,它只与两极板间的正对面积、极板间的距离及极板间的介质有关,与电容器是否带电、带电多少无关。电工技术基础与技能西安电子科技大学出版社(2)下面讨论平行板电容器的两种典型问题:平行板电容器充电后,断开与电源的连接电容器充电后,断开电源,则电容器所带电荷量q保持不变,根据下列公式讨论C、q、E的变化情况。平行板电容器充电后,继续保持与电源相连接由于电容器始终连接在电源上,因此两板间的电压U保持不变,根据下列公式讨论C、q、E的变化情况。(1)电容器的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。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。无极性电容器有极性电容器