电容和电容器 常识点精解。电容和电容器·常识点精解 1．电容的界说 (1)电容器 ①功用：电容器是电气摆设中常用的一种首要元件，能够用来容纳电荷。 ②组成：两金属板间夹上一层绝缘物质(电介质)即是一个最简陋的电容器。两个金属板
电容和电容器·常识点精解 1．电容的界说 (1)电容器 ①功用：电容器是电气摆设中常用的一种首要元件，能够用来容纳电荷。 ②组成：两金属板间夹上一层绝缘物质(电介质)即是一个最简陋的电容器。两个金属板即是电 容器的两个电极。 ③充电与放电：使电容器带电叫充电；使充电后的电容器失落电荷叫放电。 ④电容器所带电量：电容器的一个极板上所带电量的绝对值。 ⑤击穿电压与额定电压：加正在电容器南北极上的电压假使横跨某一极限，电介质将被击穿从而损 坏电容器，这个极限电压叫击穿电压；电容器长远任务所能承担的电压叫做额定电压，它比击穿电压 要低。 (2)电容的界说 电容器所带电量与两板间电势差之比叫电容。界说式为 ①单元：正在国际单元造中，电容单元是法(F)。常用单元有：微法(μF)和皮法(pF)。它们的换 算闭连是 1F=106uF=1012pF ②物理意思：显露电容器容纳电荷伎俩巨细的物理量。 2．平行板电容器电容切实定成分 平行板电容器的电容，跟介电常量 ε 成正比，跟正对面积 S 成正比，跟极板间的间隔 d 成反比。 用公式表达为 下面表中为几种电介质的介电常量的值。 3．常用电容器 常用的电容器可分为固定电容器和可变电容器。 (1)固定电容器 固定电容器的电容是固定稳定的，常用的有纸质电容器及电解电容器。 ①纸质电容器：正在两层锡箔或铅箔中心夹以正在白腊中浸过的纸，一齐卷成圆柱体而造成的电容 器(图 1-49(a))。 ②电解电容器：这种电容器是用铝箔作阳极，用铝箔上很薄的一层氧化膜作电介质，用浸渍过 电解液的纸作阴极造成的(图 1-49(b))。因为氧化膜很薄，这种电容器的电容较大。电解电容器的极 性是固定的，运用时正负极不行接错，不行接调换电。 (2)可变电容器 ①特性：电容能够改造。 ②组成：由两组铝片构成(图 1-49(c))，固定的一组铝片叫定片，能够动弹的一组铝片叫动片。 运用时能够动弹动片使两组铝片正对面积产生转化从而改造电容的巨细。 (3)电途中常用的几种电容器的符号如图 1-49(d)所示。 B 【例 1】 图 1-50 中平行就寝的金属板 A、 构成一只平行板电 容器。正在连接开电键 K 时，①使 A 板向上平移拉开少少；②使 A 板向 右平移错开少少；③往 A、B 间充入介电常量ε＞1 的电介质。试商讨 电容器两板电势差 U、 电量 Q、 板间场强 E 的转化状况。 若断开电键 K， 状况又何如？ 【理解思绪】 办理本题的环节正在于鲜明电容器所涉及的稳定量。连接开电键时，意味着电容 器两板间的电压 U 保留稳定；断开电键后，意味着电容器所带电量是稳定的。鲜明以上两点，即可再 遵照电容的界说式及平行板电容器电容切实定成分来商讨本题。 【解题】 电键 K 连接开时，电容器南北极板间电压 U 稳定。 幼。因为 Q=CU，U 稳定，因而 Q 变幼；平行板电客器内部电场为身强 ②两板错开意味着正对面积 S 变幼。由 C∝S 可知 C 变幼，由 Q=CU 电键 K 断开后，意味着电容器所带电量 Q 稳定。 ②两板错开时 S 变幼，由 C∝S 可知，C 变幼，因而 U 变大，而 【例 2】 如图 1-51 所示，两块水准就寝的平行金属板 M、N，相距 为 d，构成一个电容为 C 的平行板电容器，M 板接地，M 板的正中间有一幼 孔 B。从 B 孔正上方 h 处的 A 点，由静止一滴一滴地淌下质料为 m、电量为 q 的带电油滴，油滴穿过 B 孔后落到 N 板，把一切电量传给 N 板，若不计氛围阻力及板表电场：问： (1)第几滴油滴将正在 M、N 板间作匀速直线)能到达 N 板的液滴不会横跨多少滴？ 【理解思绪】 带电油滴将所带的电量传给 N 板，因静电感受使 M 板带高等量异种电荷，这就 使电容器带电，M、N 板间存正在匀强电场。当电场力等于重力时，油滴作匀速直线运动，此时油滴从 A 点落到 N 板时重力做的功等于取胜电场力做的功。油滴至 N 板速率为零，即为终末一滴落至 N 板的油 滴，其余自此落下的油滴来达 N 板即反偏向向上运动。 【解题本领】 静电感受道理、平行板电容器两板间的电场为匀强电场、电容的界说式、受力 均衡条目及动能定理。 【解题】 (1)设第 n 滴油滴将正在两板间作匀速直线运动。 因而，当第 n 滴油滴作匀速直线运动着落时，两板间的场强 由均衡条目可知，此时有 (2)设能来到 N 板的液滴不会横跨 n′滴，即第 n′滴正在两板间作匀减速直线运动，来到 N 板时的 速率恰恰为零。由动能定理得 mg(h+d)-qU′=0 此中 U′为第 n′油滴运动时两板间的电压，则 由以上两式联立解得 正在静电复印机里，常用图 1-52 所示的电途来调剂 A、C 两板间电场强度的巨细，从 【 例 3】 而来操纵复印件的色彩深浅。正在操作时，开始对金属平板 A、B 构成的平行板电容器充电。该电容器 的 B 板接地，A、B 间充有介电常量为ε的电介质，充电后两板间的电势差为 U。尔后，断开该充电电 源，将联贯金属平板 C 和可调电源ε的开闭 K 闭合。云云，A、C 两板间的电场强度将随可调电源ε 的电压转化而得以调剂。已知 C 板与 A 板很近，互相平行，且各板面积相称。A、B 板间间隔为 d1，A、 C 板间的间隔为 d2，A、C 板间的氛围介电常量取为 1。试求：当电源ε的电压为 U0 时，A、C 两板间 某点 P 处的电场强度。 【理解思绪】 开始对平行金属板 A、 构成的电容器充电时， 板带上的电荷设为 Q， Q=C1U。 B A 则 开闭 K 闭合后等效电途如图 1-53 所示，因为金属板 B 和电源负极都接地，因而它们电势均为零。设 此时金属板 A、B 间的电势差为 U1，金属板 A、C 间的电势差为 U2，则因为电源电压为 U0，因而有 U1+U2=U0。可见，开闭 K 闭合后，金属板 A、B 间的电势差将变幼，故金属板 A、B 上的电荷将产生变 化。孤单导体 A 的电荷将从头散布，设其上表表带负电荷为-Q2，下表表带正电荷为+Q1，则有 Q1+(-Q2)=Q。于是金属板 B 上的电荷将由-Q 节减为-Q1，金属板 C 的电荷为+Q2。下面的职业即是用 尽量多的已知量显露出 Q2，则 B 的电荷要节减， 孤单导体 A 上的电荷推从头散布， 充电安宁后， 孤单导体 A 处于静电均衡形态， 是等势体，才调列出 U1+U2=U0 的闭连式。当然，熟练应用所学公式以及运算手腕也是解答该题的必 要条目。 【解题本领】 处于静电均衡形态的导体的性子、电容的界说、匀 【解题】 K 闭合后的等效电途如图 1-53 所示。设 A、B 板间的电容为 C1，电势差为 U1。A、C 板间的电容为 C2，电势差为 U2。金属板的面积为 S，则 而各板表表上的电量不同为如图所示 1-53 的±Q1 和±Q2，于是有 其它，A 板两表表上电量的代数和该当等于 K 闭合前该板上所带的电量，设为 Q，即 而 Q 又能够从 K 闭合前 A、B 板间的电势差求得：、 将式⑧代入式⑦，得 将式⑨与式⑥联立消去 Q1，得 因为 A、C 两板间电场可近似以为匀强电场，因而 P 点的电场强度 EP 为
