超级电容器的分类与优缺点分析
超级电容器的分类与优缺点分析
摘要：电容器是储存电荷的常用电子器件，在许多电子设备中得到了广泛的运用。由于新时期行业技术的迅速发展，早期的电路结构逐渐被更复杂的电路形式取代，普通的电容器已经满足不了电路运行的需要。为了达到高负荷或超负荷电路运行的需要，国内开始推广使用超级电容器，这种器件在性能上比传统电容器更加优越。文中阐述了电容器的原理、基本功能、优缺点等。
常规电容仅能满足结构简单、负荷较小的电路运行要求，对于大负荷的电路运行则难以起到储存电荷的效果。近年来，超级电容器的推广应用有效地解决了大负荷电路运行的难题，保证了电力电子设备使用性能的正常发挥。
1 超级电容器原理与应用
超级电容器实际上属于电化学元件，引起电荷或电能储存流程可相互逆转，其循环充电的次数达到10万次。凭借多个方面的性能优势，超级电容器的应用范围逐渐扩大，掌握该装置的原理有助于正常的操作使用。
1.1 超级电容器的原理
"双电层原理"是超级电容器的核心，这是由该装置的双电层结构决定的。超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外加电压作用于普通电容器的两个极板时，装置存储电荷的原理是一样的，即正电极与正电荷对应、负电极与负电荷对应。而超级电容器除了这些功能外，若其受到电场作用则会在电解液、电极之间产生相反的电荷，此时正电荷、负电荷分别处于不同的接触面，这种条件下的负荷分布则属于"双电层",原理如图1.因电容器结构组合上的改进，超级电容器的电容储存量极大。此外，如果超级电容器两极板间电势小于电解液的标准电位时，超级电容器则是正常的工作状态，相反则不正常。根据超级电容器原理，其在运用过程中并没有出现化学反应，仅仅是在物理性质上的变化，因而超级电容器的稳定性更加可靠。
图1 超级电容的结构原理
1.2 超级电容器的应用
目前，超级电容器凭借强大的储存容量及存储性能，在许多大中小型设备中得到了普遍运用，且涉及到的行业较为广泛。具体运用在：真空开关、仪器仪表、数码相机等微小电流供电的后备电源；太阳能产品以及小型充电产品的充电电池。由于超级电容器的功能优势显着，在使用时可适当添加辅助元件以优化电容器结构，从而进一步增强了超级电容器的结构性能。
2 超级电容器的主要功能
与普通电容器相比，超级电容器在结构上进行了改进调整，且在原理上得到了优化。但在使用期间超级电容器与常规电容器的功能相近。新型电容装置的功能集中表现在：旁路、去耦、储能等方面，这些对于电路运行或存储电荷都有着明显的调控作用。具体功能如下：（1）旁路。超级电容器中的旁路电容可以定期储存电能，但其它元器件在运行中需要能量时，则能及时释放出电荷维持使用。旁路电容器的最大功能表现于稳压器电荷输出的均衡，避免了电荷传输混乱而引起电路故障，装置充电、放电的灵活性较强，如图2.
图2 旁路电容原理
（2）去耦。去耦主要是针对电路内产生的"耦合"现象而言，耦合是由于电路中电流、电阻失去均衡而引起的一种"噪声",不利于电路内部载荷的均衡布置。
超级电容器使用之后，能有效地消除耦合现象，让电路中的各项指标参数维持在标准状态。
（3）储能。无论是普通的电容器或者超级电容器，储存电荷或电能都是极为关键的性能。超级电容器的电荷储存容量更大，能满足更多电子元件的使用需求。
超级电容器把存储的能量利用变换器引线传送至电源的输出端之后，经过优化处理能进一步强化电容的存储性能。
3 新型电容器的不同分类
由于超级电容器是一类新型产品，在结构、材料、性能等方面都进行了不同的更新调整。根据不同的内容，对超级电容器进行分类的方法是各不相同的。当前，对于超级电容器的分类
一般参照电容器的原理、电解质等两大要素划分，每一类超级电容器又可分成不同的类别。
（1）根据原理分类。根据不同的作用原理，超级电容器主要划分成双电层型超级电容器、赝电容型超级电容器等两大类。双电层型超级电容器，在制造材料上进行了更新处理，如：活性碳电极材料，结合高比表面积的活性碳材料加工后制成电极；碳气凝胶电极材料，结合前驱材料制备凝胶，再进行碳化活化处理作为电极。赝电容型超级电容器，一般采用了金属氧化物电极材料、聚合物电极材料。前者有：NiOx、MnO2、V2O5等用于正极材料，活性碳等用于负极材料，后者有：PPY、PTH、PAni、PAS、PFPT等经P型或N型或P/N型掺杂制取电极。
（2）根据电解质分类。电解质是溶于水溶液之后具备导电性能的化合物。超级电容器里的电解质包括：水性电解质、有机电解质等两种。水性电解质比较普遍的电解质有酸性、碱性、中性之分，不同特性电解质的组成也不相同。如：酸性电解质由36%的H2SO4水溶液构成，碱性电解质由KOH、NaOH 等强碱构成等。有机电解质一般选择LiClO4为主的锂盐、teABF4为主的季胺盐等当成电解质，有时可根据使用需要添加相应的溶剂，如：PC、ACN、GBL、THL 等，这些对于超级电容器的性能都有明显的改善。
根据电解质对超级电容器分类方法中，还可以结合电解质的具体状态详细分类。如：按照电解质的固态、液态形式又可分为固体电解质超级电容器、液体电解质超级电容器。
4 超级电容器使用的优缺点
超级电容器在使用过程中并非每一个方面都是优越的，这就要求在运用超级电容器时能熟练掌握该装置的优缺点。受到制造技术的限制，我国在使用超级电容器时还存在安装、调试等方面的不足。不少设备因盲目使用超级电容器造成电路故障，影响了整个设备性能的发挥。作为电容器的新产品，超级电容器呈现出来的优点要显着大于缺点。
（1）优点。超级电容器是普通电容装置的升级，在对早期的电容器实施了多个方面的改良。主要优点在：①电容量。早期使用的常规电容器，电容存储量较小，仅能满足小负荷的电路需求；而超级电容器的电容量级别可达到法拉级，能适合更复杂的电路运行需要。
②电路。超级电容器对电路结构的要求较低，不需要设置特殊的充电电路、控制放电电路，且电容器的使用时间不会受到过充、过放的影响。③焊接。普通电容器无法进行焊接，在安装超级电容器时可根据需要进行焊接处理，防止了电池接触不良等现象的发生，提高了电容器元件的使用性能。
（2）缺点。通过对超级电容器的性能测试，笔者发现这种新型电容器也存在缺点。如：①泄漏。超级电容器安装位置不合理，容易引起电解质泄漏等问题，破坏了电容器的结构性能。
②电路。超级电容器仅限于直流电路的使用，这是由于与铝电解电容器相比，超级电容器的内阻更大，不适合交流电路的运行要求。③价格。由于超级电容器是新一代高科技产品，其刚刚推向市场时价格相对较高，增加了设备运行的成本投入。
5 结论
总之，长期以来国内采用的均是常规的电容器，其由两片接近并相互绝缘的导体构成电极之后，用于储存电荷、电能的电子元件。超级电容器即"双电层电容器",目前是储存电能的新器件。从物理角度看，超级电容器具备了充电耗时短、运行时间长、温控效果好、环保性能强等特点
电容分类及各种电容的特点用途
主要技术参数特点容量范围 容量 误差范围 损耗角正切值耐压绝缘电阻漏电流容量 误差范围损耗角正切值 耐压漏电流绝缘电阻 容量误差范围损耗角正切值 耐压绝缘电阻 漏电流 耐压值容量值 绝缘阻抗容量/误差范围 损耗角正切值耐压 漏电流绝缘电阻容量/误差范围 损耗角正切值 耐压 漏电流绝缘电阻 容量/误差范围 损耗角正切值 耐压 漏电流 绝缘电阻 容量/误差范围 损耗角正切值耐压 电容器资料 电源电路或中频、低频电路中起电源 滤波、调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等作用，广泛应用各种电子产品中。 用在对稳定性和漏电流要求高的电路中代替铝电解电容.适用于谐振回路、滤波电路、耦合回路等，但在高频电路或绝缘电阻高的 场合不宜使用。广泛应用于各种电子 产品中。 使用于对频率和稳定性要求不高的电路中。适用于对频率和稳定性要求不高的场 合。 x电容是跨接在电力线两线（L-N）之间的电容，用于抑制共模干扰，一 般选用金属薄膜电容。Y电容是分别 跨接在电力线两线和地之间（L-E，N-E）的电容，一般是成对出现，抑制差膜干扰，用于电源市电输入端即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全。 高频瓷介电容（CC）适用于高频电 路，广泛应用于各种电子产品中。 低频瓷介电容（CT）主要用于旁路电容和电源滤波对损耗及容量要求不高 的场合 用于对稳定性和可靠性要求高的场合，以及高频高压大功率设备。 0.47～ 10000uF 0.1～1000uF Y≤4700pF 优点：频率稳定性好，高频特性 好，损耗小，绝缘电阻搞，分布 电感小，不易老化；缺点：但价格较贵，容量较小。绝缘电阻高，损耗小，温度系数 小，电容量精确，最高可达± 0.05%；耐压强度高，对化学剂的稳定性高；但工作温度不高，上限为70～75℃. 小体积，大容量，耐热耐湿性 好，价廉；但稳定性差。 比纸介电容的体积小，容量大， 且击穿后能自愈；但稳定性差， 容量误差大，漏电流大，容量和楼电流随温度变化产生明显变化。 聚苯乙烯薄膜电容（CB）涤纶薄膜电容（CL）金属化纸介电容（CJ）容量大，能耐受大的脉动电流，容量误差大，泄漏电流大；普通 的不适于在高频和低温下应用, 不宜使用在25kHz以上频率低频 旁路、信号耦合、电源滤波。 优点：寿命长、耐高温、准确度 高、滤高频谐波性能极好，体积 小。 缺点：价格也比铝电容贵，而且耐电压及电 流能力较弱。 优点：性能稳定，损耗和漏电流小，能耐高温；缺点：容量小，机械强度低，易碎易裂。体积比CC小，容量比CC大，但稳定性差，耐压低，损耗大。 X电容的容量较大，一般为uF 级，Y电容容量叫小一半为pF 级， 主要功能及应用场合 铝电解电容(CD)钽电解电容(CA)陶瓷电容 安规电容 云母电容（CY）
电容综合问题归类分析报告
电容综合问题归类分析 中学物理竞赛试题中常出现关于电容的综合问题，这类问题难度较大，正确解答此类问题往往要利用其它相关物理知识，现据近几年的竞赛情况用例题对电容综合问题进行归类分析。 一、电容与牛顿定律等知识的综合 【例1】假想有一水平方向的匀强磁场，磁感强度很大，有一半径为，厚度为(<<)的金属圆盘在此磁场中竖直下落，盘面始终位于竖直平面并与磁场方向平行，如图1所示，若要使圆盘在磁场中下落的加速度比没有磁场时减小千分这一（不计空气阻力）试估算所需磁感强度的数值，假定金属盘的电阻为零，并设金属的密度=9×103kg/m3，介电常数为=9×10－12C2/N·m2。 分析与解：当盘在磁场中下落速度为υ时，盘中的感应电动势=，在感应电动势的作用下，圆盘两个表面上将带有等量异号的电荷（±），因为盘电阻为零，所以电荷（±）引起的两表面间的电压等于盘中感应电动势的数值，即=。 圆盘上的与之间的关系跟一个同样尺寸的带电电容器上的与关系相同，此电容器的电容，故圆盘表面所带电量=。 在盘下落过程中，盘的速度υ随时间增大，盘面上的电量也随时间增大，由此可求出盘中电流强度，磁场对此电流的作用力的方向向上，大小为=。 若盘的质量为，则盘受到的力为和重力盘的加速度可由下式求出： －==·。 由此得盘的加速度：。 按题意：，由此得， 二、电容与能量守恒的综合 对于电容为的电容器，当电容器两极板间的电势差为时，所储电场能为，该能量可以与其它形式的能相互转化，因此可结合能量守恒来解符合相关的问题。 【例2】如图2，电源的电动势为，电容器的电容为，是单刀双掷开关，、是两根位于同一水平面的平行光滑大导轨，它们的电阻可以忽略不计，两导轨间距为，导轨处在磁感强度为的均匀磁场中，磁场方向垂直于两导轨所在的平面并指向图中纸面向里的方向，是两根横放在导轨上的导体小棒，质量分别为和且＜它们的
电容器参数大全
电容器 电容器通常简称其为电容，用字母C表示。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制电路等方面。定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。 相关公式 电容器的电势能计算公式：E=CU^2/2=QU/2 多电容器并联计算公式：C=C1+C2+C3+…+Cn 多电容器串联计算公式：1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn 三电容器串联 C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3) 标称电容量和允许偏差 标称电容量是标志在电容器上的电容量。在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等，换算关系是：1法拉(F)= 1000毫法(mF)＝1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 μF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法：1m=1000 μF 1P2= 1n=1000PF 数字表示法：三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标称容量的有效数宇，第三位数宇表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。如：102表示标称容量为1000pF。 221表示标称容量为220pF。 224表示标称容量为22x10(4)pF。 在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用"9"表示时，是用有效数宇乘上10的-1次方来表示容量大小。如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=。 允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 如：一瓷片电容为104J表示容量为μF、误差为±5%。 电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示：D——005级——±%；F——01级——±1%；G——02级——±2%；J——I 级——±5%；K——II级——±10%；M——III级——±20%。 精度等级与允许误差对应关系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%） 一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，根据用途选取。 注：用表中数值再乘以10n来表示电容器标称电容量，n为正或负整数。 主要参数的意义：标称容量以及允许偏差：目前我国采用的固定式标称容量系列是：E24，E12,E6系列。他们分别使用的允许偏差是+-5% +-10% +-20%。 额定电压：在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。常见的电容额定电压与耐压测试仪测量值的关系（ 600V的耐压测试仪测量电压为760V以上550V的耐压测试仪测量电压为715V以上； 500V的耐压测试仪测量电压为650V以上； 450V的耐压测试仪测量电压为585V以上； 400V的耐压测试仪测量电压为520V以上； 250V的耐压测试仪测量电压为325V以上； 200V的耐压测试仪测量电压为260V以上；
高中物理含电容器电路的分析方法学法指导
含电容器电路的分析方法 山西 石有山 一、连接方式 1. 串接：如图1所示，R 和C 串接在电源两端，K 闭合，电路稳定后，R 相当于导线，C 上的电压大小等于电源电动势大小． 2. 并接：如图2所示，R 和C 并接，C 上电压永远等于R 上的电压． 3. 跨接：如图3所示，K 闭合，电路稳定后，两支路中有恒定电流，电容器两极板间电压等于跨接的两点间的电势差，即||U N M ?-?= 二、典型例题 1. 静态分析：稳定状态下，电容器在直流电路中起阻断电流作用，电容器两极间存在电势差，电容器容纳一定的电量，并满足Q=CU ． 2. 动态分析：当直流电路中的电流和电势分布发生变化影响到电容器支路两端时，电容器的带电量将随之改变（在耐压范围内），即电容器发生充、放电现象，并满足△O=C △U ． 例1、如图4电路中电源E=12V ，r=1Ω，定值电阻R 1=3Ω，R 2=2Ω，R 3=5Ω，C 1=4μF ，C 2=1μF ，当电路闭合且稳定后各电容器的带电量为多少？当K 断开时，通过R 1、R 2的电量各为多少？
解析：静态分析：R 3相当于导线，C 2与R 1、R 2串联起来的部分并联，C 1和R 2并联． V 10)R R (I U ,V 4IR U ,A 2r R R E I 212C 21C 21=+====++= C 100.1U C Q ,C 101.6U C Q 52C 225C111--?==?==，且C 1的下极板，C 2的右极板带正电． 动态分析：断开K 后，C 1通过R 3、R 2放电，C 2通过R 3、R 2和R 1放电，最后电压都为0，电容上电量也都为0． 故通过R 2的电量为Q=Q 1+Q 2=2.6x10－ 5C ，通过R 1的电量为Q 2=C 100.15-?． 例2、如图5所示的电路中，电源电动势为E ，内阻不计，电容器的电容为C ，R 2=R 3=R 4=R 5=R ，R 1为滑动变阻器，其阻值可在0～2R 范围内变化，则当滑动头从最左端向最右端滑动的过程中，通过R 5的电量是多少？ 解析：动态分析：本题电容器的接法为跨接，且电阻R 1连续变化，C 上电压为连续变化，不妨设电源负极为零电势点．则有2 E N =? 当P 置于R 1的最左端时2 E U ,E M N M ==? 当P 置于R 1中间某位置时0U ,2 E M N M ==? 当P 置于R 1的最右端时6 E U ,3E M N M -==? 当滑动头P 从最左端向最右端滑动的过程中，电容器上下极板电势差改变为 3 E 22E 6E U =--=? 则通过R 5的电量CE 3 2U C Q =?=?
导体棒问题的归类例析
导体棒问题的归类例析 导体棒问题不纯属电磁学问题，它常涉及到力学和热学。往往一道试题包含多个知识点的综合应用，处理这类问题必须熟练掌握相关的知识和规律，还要求有较高的分析能力、逻辑推断能力，以及综合运用知识解决问题的能力等。导体棒问题既是高中物理教学的重要内容，又是高考的重点和热点问题。同学们在复习过程中若能进行归类总结，再演绎推广，驾驭知识的能力将会提升到一个新的层次，现采撷几例，进行归类剖析和拓展，引导同学们熟练处理此类问题，直达高考。 一、通电导体棒在磁场中运动 通电导体棒在磁场中，只要导体棒与磁场不平行，磁场对导体棒就有安培力的作用，其安培力的 方向可以用左手定则来判断，大小可运用公式F=BILsin θ来计算，若导体棒所在处的磁感应强度不是恒定的，一般将其分成若干小段，先求每段所受的力再求它们的矢量和。由于安培力具有力的共性，可以在空间和时间上进行积累，可以使物体产生加速度，可以和其它力相平衡，因此通电导体棒问题常常和其它知识进行联 合考察，此类问题概 括起来一般分为平衡和运动两大类。 1、 平衡问题 通电导体棒在磁场中平衡时，它所受的合外力必为零，我们可依此作为解题的突破口。 例1：如图所示 在倾角为300 的光滑斜面上垂直放置一根长为L ，质量为m ，的通电直导体棒，棒
内电流方向垂直纸面向外，电流大小为I ，以水平向右为x 轴正方向，竖直向上为y 轴正方向建立直角坐标系，若所加磁场限定在xoy 平面内，试确定以下三种情况下磁场的磁感应强度B 。 ①若要求所加的匀强磁场对导体棒的安培力方向水平向左，使导体棒在斜面上保持静止。 ②若使导体棒在斜面上静止，求磁感应强度B 的最小值。 ③试确定能使导体棒在斜面上保持静止的匀强磁场的所有可能方向。 解析：①欲使通电导体棒受安培力水平向左，且棒在重力、安培力和斜
薄膜电容器基本构造和分类教学文案
薄膜电容器基本构造 和分类
塑料薄膜电容（ Plastic Film Capacitor ）往往被简称为薄膜电容（ Film Capacitor ）或 FK 电容。其以塑料薄膜为电介质。 在应用上薄膜电容具有的一些的主要特性：无极性，绝缘阻抗高，频率特性优异 ( 频率响应宽广 ) ，介质损失小。基於以上的优点，薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。尤其是在信号交连的部份，必须使用频率特性良好，介质损失极低的电容器，方能确保信号在传送时，不致有太大的失真情形发生。在所有的塑胶薄膜电容当中，又以聚丙烯 (PP) 电容和聚苯乙烯 (PS) 电容的特性最为显着。 1 基本构造： 薄膜电容内部构成方式主要是：以金属箔片（或者是在塑料上进行金属化处理而得的箔片）作为电极板，以塑料作为电介质。通过绕卷或层叠工艺而得。箔片和薄膜的不同排列方式又衍生出多种构造方式。图 1 是薄膜电容得典型示意图。
2 基本分类： 薄膜电容主要分类法有：按电介质分类；按薄膜（介质）和箔片（电极板）的排列方式分类；按结构分类；按线端方式分类。 从电介材质上分类： 从应用特性角度看，关键特性的表现还是缘于其电介质的不同。按电介质的不同 DIN 41379 对薄膜电容作了如下划分： T 型：即 PE T － Polyethylene terephthalate （聚乙烯对苯二酸盐( 或酯 ) ） P 型：即 P P － Polypropylene （聚丙烯）
N 型：即 PE N － Polyethylene naphthalate （聚乙烯石脑油） 以 M 作前缀表示为金属化薄膜的电容。 MFP 及 MFT 电容由金属箔片和金属化塑料薄膜构成，并不在 DIN 41379 阐述的范围内。
电容器的符号及分类
电容符号 电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，电容器通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某绝缘物质(固体、气体或液体)所隔开，就构成了电容器。两片金属称为极板，中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。 不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用的电容单位有微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等，它们的关系是：1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正(+)、负(-)极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。
把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压(学了以后的教程，可以用万用表观察)，我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。 举一个现实生活中的例子，我们看到市售的整流电源在拔下插头后，上面的发光二极管还会继续亮一会儿，然后逐渐熄灭，就是因为里面的电容事先存储了电能，然后释放。当然这个电容原本是用作滤波的。至于电容滤波，不知你有没有用整流电源听随身听的经历，一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容，造成耳机中有嗡嗡声。这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容(1000 μF，注意正极接正极)，一般可以改善效果。发烧友制作HiFi音响，都要用至少1万微法以上的电容器来滤波，滤波电容越大，输出的电压波形越接近直流，而且大电容的储能作用，使得突发的大信号到来时，电路有足够的能量。 电子电路中，电容器只能通过变化电流，不能通过直流电，在电路中起着“通交流，隔直流”的作用。电路中，电容器常被用作耦合、旁路、滤波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢？我们先来看看交流电的特点。交流电不仅方向往复交变，它的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源上，电容器连续地充电、放电，电路中就会流过与交流电变化规律一致的充电电流。电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压，电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为6.3 V，10 V，16 V，25 V，50 V等。 分类 1．固定电容器 电容量固定的电容器叫做固定电容器。根据介质的不同可分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解几种。 1.1 陶瓷电容器 陶瓷电容器是用高介电常数的电容器陶瓷(钛酸钡一氧化钛)挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。 高频瓷介电容器适用于无线电、电子设备的高频电路。具有小的正电容温度系数的电容器，使用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。低频
含电容器电路的分析与计算201501
含电容器电路的分析与计算 1、关键是准确地判断并求出电容器的两端的电压，其具体方法是： （1）确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压. （2）当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压. (3)对于较复杂电路，需要将电容器两端的电势与基准点的电势比较后才能确定电容器两端的电压. 2、分析和计算含有电容器的直流电路时，注意以下几个方面： (1)电路稳定时电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，在电容器处电路看做是断路，画等效电路时，可以先把它去掉． (2)若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上，求出电容器两端的电压，根据Q ＝CU计算． (3)电路稳定时电容器所在支路上电阻两端无电压，该电阻相当于导线． (4)当电容器与电阻并联后接入电路时，电容器两端的电压与并联电阻两端的电压相等． (5)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充放电，如果电容器两端的电压升高，电容器将充电，反之电容器放电．通过与电容器串联的电阻的电量等于电容器带电量的变化量． 3、含电容器电路问题的分析方法 (1)应用电路的有关规律分析出电容器两极板间的电压及其变化情况． (2)根据平行板电容器的相关知识进行分析求解． 练习 1．如图所示电路中，开关S闭合一段时间后，下列说法中正确的是 A．将滑片N向右滑动时，电容器放电 B．将滑片N向右滑动时，电容器继续充电 C．将滑片M向上滑动时，电容器放电 D．将滑片M向上滑动时，电容器继续充电 2．如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、 R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器 内部．闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2， 关于F的大小判断正确的是
电磁感应综合问题的分析方法
（一）电磁感应中的力学问题的分析方法 电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起．解决这类电磁感应中的力学问题，不仅要应用电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律，左右手定则、安培力的计算公式等；还要应用力学中的有关规律、机械能守恒定律等．要将电磁学和力学的知识综合起来应用． 例1、如图所示，位于水平面内的两条平行导轨相距l=30m；电源电动势ε=6V，内阻不计，R =5Ω；金属棒ab 置于导轨上，且与导轨垂直；整个装置放在图示方向的匀强磁场中，当闭合K后金属棒运动时所受摩擦阻力f=0.1N，求ab棒的最大速度v max和v max对应的磁应强度B（金属棒和导轨的电阻不计）． 解析： 合上K后棒中电流由a到b，棒受到向左的磁场力做加速运动，因切割磁感线棒中产生由b向a的感应电动势．当棒的速度为v时，所受磁场力为根据牛顿第二定律有：. 随着速度v的增大，加速度a减小，当a减为零时，速度达最大值，上式变为 解得： B有实数时，， 解得 可见的最大值为： 对应的磁感应强度为： 例2、如图所示，abcde和a′b′c′d′e′为两平行的光滑导轨，其中abcd和a′b′c′d′部分为处于水平面内的直轨，ab 与a′b′的间距为cd与c′d′间距的2倍，de、d′e′部分与直轨相切的半径均为R的半圆形轨道．且处于竖直平面内．直
轨部分处于竖直向上的匀强磁场中，弯轨部分处于匀强磁场外．在靠近aa′和cc′处分别放着两根金属棒MN、PQ，质量分别为2m和m为使棒PQ能沿导轨运动，且通过半圆形轨道的最高点ee′，在初始位置必须至少给棒MN以多大的冲量（设两段水平直轨均足够长，PQ出磁场时MN仍在宽轨道上运动．） 解析： 若棒PQ通过半圆形轨道最高点ee′，则由可得其在最高点时的速度 棒PQ在半圆形轨道上运动时机械能守恒，设其在dd′时的速度为v d ，由 可得 两棒在直轨上运动的开始阶段，由于回路上存在感应电流，受安培力作用，棒MN速度减小，棒PQ速度 增大．当棒MN的速度v 1和棒PQ的速度v 2 达到时，回路中磁通量不再变化而无感应电流，两都便做匀 速运动， 因而 在有感应电流存在时的每一瞬间，由F=IBL及MN为PQ长度的2倍可知，棒MN和PQ所受安培力F 1 和F 2 有关系 设棒MN的初速度为v ，在时间t内分别对两棒应用动量定理，有： 将以上两式相除，考虑到，并将v 1、v 2 的表达式代入．可得： 从而，至少应给棒MN的冲量
专题：含有电容器的直流电路分析
专题：含有电容器的直流电路分析 电容器是一个储存电能的元件。在直流电路中，当电容器充放电时，电路里有充放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路看做是断路，简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上。 解决含电容器的直流电路问题的一般方法： (1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。 (2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。 (3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。 (4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 [典例1](2013·宁波模拟)如图1所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r≠0。若改变四个电阻中的一个阻值，则() 图1 A．减小R1，C1、C2所带的电量都增加 B．增大R2，C1、C2所带的电量都增加 C．增大R3，C1、C2所带的电量都增加 D．减小R4，C1、C2所带的电量都增加 [解析]R1上没有电流流过，R1是等势体，故减小R1，C1两端电压不变，C2两端电压不变，C1、C2所带的电量都不变，选项A错误；增大R2，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电量都增加，选项B正确；增大R3，C1两端电压减小，C2两端电压增大，C1所带的电量减小，C2所带的电量增加，选项C错误；减小R4，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电量都增加，选项D正确。 [答案]BD [典例2] (2012·江西省重点中学联考)如图2所示电路中，4个电阻阻值均为R，电键S 闭合时，有质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开电键S，则下列说法正确的是()
电容器的种类
电容器的种类概述 类别：网文精粹阅读：1822 1．概述 由于电子、电气设备的不同，对电容器的种类规格和种类要求也不一样。为适应不同性能的需要，各生产厂研制开发了许多种类的电容器。 电容器的种类很多，一般可归纳为两种分类方法。第一类：按所用绝缘材料（电介质）的不同夯类。 ①固体无机介质电容器。如陶瓷电容器（CC高频、CT低频）、云母电容器（CY）、玻璃釉电容器（CI）和玻璃膜电容器（CO）。 ②固体有机介质电容器，如聚苯乙烯电容器（CB）、聚丙烯电容器（CBB）、纸介电容器（CH）、涤纶电容器（CL）等有机薄膜电容器。 ③电解电容器，如铝电解电容器（CD）、担电解电容器（CA）和锯电解电容器（CN），另外还有气体介质电容器，如空气电容器。 第二类：按电容器的结构形式分类。 ①固定电容器：电容量不能改变的电容器。 ②可变电容器和微调电容器：电容量在一定范围和较小的范围内可进行人为调整的电容器。 还可以根据用途分为滤波电容器、祸合电容器及旁路电容器等。 总之，在一般的电子电路中，电容器基本上有固定电容器、微调电容器和电解电容器三大类。 2．不同种类电太霖的介绍 （1)瓷介质电容器 瓷介质电容器是以陶瓷材料作为绝缘介质的，所以叫瓷介质电容器。瓷介质电容器的电极是在瓷片表面用烧结渗透的方法形成银层而构成的。 按照工作电压，瓷介质电容器又可分为低压电容器和高压电容器两种。 瓷介质电容器的容量误差一般有士2%、士15%、士10%、士20%几个等级。 瓷介质电容器的形状和结构常见的有管形、圆片形、筒形及叠片形，如图2-10所示。
(2)云母电容器 云母电容器的表面上一般都标有型号和电容量等： ①型号，用字母C表示电容器，用Y表示虫容的介质材料是云母，在型号后边用数字表示产品类别，规定用数字1或2表示非密封产品。 ②标称容量与容量容许误差，在电容器上标称的容量是指该电容器应该达到的容量，所以都是标称容量值，一般用直标法表示，如0 ．022 pF表示0 ．022微法，3 300 pF表示3300微微法。有些标称容量没有单位，此时，如果是大于1的数，则它的容量单位为微微法。例如，标称“300”，就是表示300微微法；标称"2 000"，就是表示2000微微法，如图2-11所示。也有些用文字符号法表示标称容量单位的，如用p表示微微法（10-12法拉），用n表示毫微法（10’”法拉），用拜表示微法（10-6法拉），用m表示毫法（10-3法拉），用F表示法拉。文字符号法目前在国内使用得不多。 电容器的实际电容量与标称容量之间总会有误差。根据不同的允许误差范围，规定电容器的精确度等级（即容量允许误差）：0级一土2%，I级一士2%，11级一士10%，m级一士20％。有些生产厂用百分数直接表示，有些生产厂用0、I、且、m分别表示容量允许偏差，如图2-12所示。
含电容的电路分析
闭合电路欧姆定律（含电容器电路的分析与计算） 1. 如图所示，E = 10 V, r = 1 Q , R i = R 3= 5 Q, R 2 = 4 Q, C = 100疔。当S 断开时，电容器中 带电粒子恰好处于静止状态。求： （1） S 闭合后，带电粒子加速度的大小和方向; （2） S 闭合后流过R 3的总电荷量 2. 如图 2 — 7— 26 所示，E = 10 V , r = 1 Q , R 1 = R 3= 5 Q , R 2= 4 Q , C = 100 卩 F.当 S 断 开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态?求： （1）S 闭合后，带电粒子加速度的大小和方向; ⑵S 闭合后流过R 3的总电荷量. 答案：（1）g 方向向上 （2）4 x 10 —4 C 3?如图7— 2 — 18所示电路中，开关 S 闭合一段时间后，下列说法中正确的是 （ ） Hi s < > L J 图 7 — 2 — 18 A ?将滑片N 向右滑动时，电容器放电 B .将滑片N 向右滑动时，电容器继续充电 C ?将滑片M 向上滑动时，电容器放电 D .将滑片M 向上滑动时，电容器继续充电 解析：选A.由题图可知将滑片 N 向右滑动时，电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减 小，电阻R 1两端电压增大，电容器两端电压减小， 电容器所带电荷量减少， 则电容器放电， 故A 正确，B 错误；若将滑片 M 上下滑动，电容器两端电压不变，电容器所带电荷量不变， 故C 、D 错误. 4. （2010高考安徽卷）如图7 — 2— 21所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板， R o 为定值 电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为 m 、带正电的小球悬于电容器内部?闭合 电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为 F ?调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是（ 图 2 — 7 — 26
电磁学导棒问题归类分析
电磁学导棒问题归类分析 近十年高考物理试卷和理科综合试卷，电磁学的导棒问题复现率高达100%(除98年无纯导棒外)，且多为分值较大的计算题．为何导棒问题频繁复现，原因是：导棒问题是高中物理电磁学中常用的最典型的模型，常涉及力学和热学问题，可综合多个物理高考知识点．其特点是综合性强、类型繁多、物理过程复杂，有利于对学生综合运用所学的知识从多层面、多角度、全方位分析问题和解决问题的能力考查；导棒问题是高考中的重点、难点、热点、焦点问题． 导棒问题在磁场致可分为两类：一类是通电导棒，使之平衡或运动；其二是导棒运动切割磁感线生电．运动模型可分为单导棒和双导棒． (一)通电导棒问题 通电导棒题型，一般为平衡和运动型，对于通电导棒平衡型，要求考生用所学物体的平衡条件(包含∑F =0，∑M =0)来解答，而对于通电导棒的运动型，则要求考生用所学的牛顿运动定律、动量定理以及能量守恒结合在一起，加以分析、讨论，从而作出准确地解答． 例1：如图(1-1-1)所示，相距为d 的倾角为α的光滑平行导轨(电源ε、r 和电阻R 均 已知)处于竖直向上的匀强磁场B 中，一质量为m 的导棒恰能处 于平衡状态，则该磁场B 的大小为 ；当B 由竖直向上逐渐变成水平向左的过程中，为保持棒始终静止不动，则B 的大小应是 ．上述过程中，B 的最小值是 ． 分析和解：此题主要用来考查考生对物 体平衡条件的理解 情况，同时考查考生是否能利用矢量封闭三 x 图(1-1-2)
角形或三角函数求其极值的能力． 将图(1-1-1)首先改画为从右向左看的侧面图，如图(1-1-2)所示，分析导棒受力，并建立直角坐标系进行正交分解，也可采用共点力的合成法来做． 根据题意∑F =0，即∑F x =0；∑F y =0；∑F x =F B –Nsin α=0 ① ∑F y =Fcos α–mg =0 ②，①/②得：mg F tg B =α③ 由安培力公式F B =BId ④；全电路区姆定律 r R I +=ε ⑤， 联立③④⑤并整理可得d r R mgtg B ?+=εα) ( (2)借助于矢量封闭三角形来讨论，如图(1-1-3)在磁场由竖直向上逐渐变成水平的过程中，安培力由水平向右变成竖直向上，在此过程中，由图(1-1-3)看出F B 先减小后增大，最终N =0，F B =mg ，因而B 也应先减小后增大． (3)由图(1-1-3)可知，当F B 方向垂直于N 的方向时F B 最小，其B 最小，故 mg F B =αsin ①，而BId F B =②， r R I +=ε ③，联立①②③可得d r R B mg +=εαsin ，即 Bd r R mg B ) (sin min +=α 评析：该题将物体的平衡条件作为重点，让考生将公式和图象有机地结合在一起，以达到简单快速解题的目的，其方法是值得提倡和借鉴的． (二)棒生电类： 棒生电类型是电磁感应中的最典型模型、生电方式分为平动切割和转动切割，其模型可分为单导棒和双导棒．要从静态到动态、动态到终态加以分析讨论，其分析动态是 F B ==> 图
各种电容器的分类及特点
电容器是电子设备中常用的电子元件，下面对几种常用电容器的结构和特点作以简要介绍，以供大家参考。 1铝电解电容器： 它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质，插人一片弯曲的铝带做正极制成。还需经直流电压处理，做正极的片上形成一层氧化膜做介质。其特点是容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性，适于电源滤波或低频电路中，使用时，正、负极不要接反。 2钽铌电解电容器 它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。其特点是：体积小、容量大、性能稳定、寿命长。绝缘电阻大。温度性能好，用在要求较高的设备中。 3瓷电容器 用瓷做介质。在瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜作极板制成。其特点是：体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适用于高频电路。铁电瓷电容容量较大，但损耗和温度系数较大，适用于低频电路。 4云母电容器： 用金属箔或在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。其特点是：介质损耗小、绝缘电阻大。温度系数小，适用于高频电路。 5薄膜电容器
结构相同于纸介电容器，介质是涤纶或聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介质常数较高，体积小、容量大、稳定性较好，适宜做旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容器，介质损耗小、绝缘电阻高，但温度系数大，可用于高频电路。 6纸介电容器 用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大。但是固有电感和损耗比较大，适用于低频电路。 7金属化纸介电容器 结构基本相同于纸介电容器，它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代金属箔，体积小、容里较大，一般用于低频电路。 8油浸纸介电容器 它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强其耐压。其特点是电容量大、耐压高，但体积较大。此外，在实际应用中，第一要根据不同的用途选择不同类型的电容器;第二要考虑到电容器的标称容量，允许误差、耐压值、漏电电阻等技术参数;第三对于有正、负极性的电解电容器来说，正、负极在焊接时不要接反。
超级电容器的分类
超级电容器的分类 （资料来源：中国联保网）按原理 超级电容器的类型比较多，按不同方式可以分为多种产品，以下作简单介绍。 按原理分为双电层型超级电容器和赝电容型超级电容器： 双电层型超级电容器 1.活性碳电极材料，采用了高比表面积的活性炭材料经过成型制备电极。 2.碳纤维电极材料，采用活性炭纤维成形材料，如布、毡等经过增强，喷涂或熔融金属增强其导电性制备电极。 3.碳气凝胶电极材料，采用前驱材料制备凝胶，经过炭化活化得到电极材料。 4.碳纳米管电极材料，碳纳米管具有极好的中孔性能和导电性，采用高比表面积的碳纳米管材料，可以制得非常优良的超级电容器电极。 以上电极材料可以制成： 1.平板型超级电容器，在扣式体系中多采用平板状和圆片状的电极，另外也有Econd公司产品为典型代表的多层叠片串联组合而成的高压超级电容器，可以达到300V以上的工作
电压。 2.绕卷型溶剂电容器，采用电极材料涂覆在集流体上，经过绕制得到，这类电容器通常具有更大的电容量和更高的功率密度。 赝电容型超级电容器 包括金属氧化物电极材料与聚合物电极材料，金属氧化物包括NiOx、MnO2、V2O5等作为正极材料，活性炭作为负极材料制备的超级电容器，导电聚合物材料包括PPY、PTH、PAn i、PAS、PFPT等经P型或N型或P/N型掺杂制取电极，以此制备超级电容器。这一类型超级电容器具有非常高的能量密度，除NiOx型外，其它类型多处于研究阶段，还没有实现产业化生产。 按电解质类型 可以分为水性电解质和有机电解质类型： 水性电解质 1.酸性电解质，多采用36%的H2SO4水溶液作为电解质。
2.碱性电解质，通常采用KOH、NaOH等强碱作为电解质，水作为溶剂。 3.中性电解质，通常采用KCl、NaCl等盐作为电解质，水作为溶剂，多用于氧化锰电极材料的电解液。 有机电解质 通常采用LiClO4为典型代表的锂盐、TEABF4作为典型代表的季胺盐等作为电解质，有机溶剂如PC、ACN、GBL、THL等有机溶剂作为溶剂，电解质在溶剂中接近饱和溶解度。 其他 1.液体电解质超级电容器，多数超级电容器电解质均为液态。 2.固体电解质超级电容器，随着锂离子电池固态电解液的发展，应用于超级电容器的电解质也对凝胶电解质和PEO等固体电解质进行研究。
电容器的符号及分类
电容器的符号及分类 电容符号 电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，电容器通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某绝缘物质(固体、气体或液体)所隔开，就构成了电容器。两片金属称为极板，中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。 不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用的电容单位有微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等，它们的关系是：1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正(+)、负(-)极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。 把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压(学了以后的教程，可以用万用表观察)，我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。
电容器动态分析专题训练含答案
电容器动态分析练习题 一．选择题（共10小题） 1．（2016?天津）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，E P表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（） A．θ增大，E增大B．θ增大，E P不变C．θ减小，E P增大D．θ减小，E不变2．（2016?新疆）如图所示的平行板电容器，B板固定，要减小电容器的电容，其中较合理的办法是（） A．A板右移 B．A板上移 C．插入电解质D．增加极板上的电荷量 3．（2016?校级模拟）如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S．当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U，电容器两极板间场强E的变化情况是（） A．Q变小，C不变，U不变，E变小B．Q变小，C变小，U不变，E不变 C．Q不变，C变小，U变大，E不变D．Q不变，C变小，U变小，E变小4．（2016?模拟）传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件．如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流
表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（） A．当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转 B．当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转 C．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，则电流表指针向左偏转 D．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，则电流表指针向左偏转5．（2016?一模）如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器，当开关S闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ．则（） A．当开关S断开时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大 B．当开关S断开时，若增大平行板间的距离，则夹角θ增大 C．当开关S闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大 D．当开关S闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ减小 6．（2016?诏安县校级模拟）如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差．实验中保持极板上的电荷量Q不变．设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．下列关于实验现象的描述正确的是（） A．保持S不变，增大d，则θ变大 B．保持S不变，减小d，则θ不变 C．保持d不变，减小S，则θ变小 D．保持S、d不变，在两板间插入电介质，则θ变大 7．（2016?模拟）如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置．设两极板的正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，平行板电容器的电容为C．实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是（） A．保持d不变，减小S，则C变小，θ变大
2018高考电容与电容器动态专题整理含答案 经典分类
高考电容与电容器专题 一、单纯电容器及动态 1、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P 点，如图所示，以E 表示两极板间的场强，U 表示 电容器的电压，ζ表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板 不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则 A 、U 变小，E 不变 B 、E 变大，ζ变大 C 、U 变小，ζ不变 D 、U 不变，ζ不变 答案：AC 解答：电容器充电后电源断开，说明电容器带电量不变；正极板向负极板移近，板间距减小，kd S C πξ4=电容变大，由C Q U =知U 变小。因为U ，d 均为变量，变形S kQ d U E ξπ4==，知场强E 不变。下极板接地，P 到下极板的距离不变，由p p qEd qu ==ξ 知ζ不变。 2、如图所示是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路。在增大电容器两极板间距离的过程中 A 、电阻R 中没有电流 B 、电容器的电容变小 C 、电阻R 中有从A 流向B 的电流 D 、电阻R 中有从B 流向A 的电流 答案：BD 解析：板间距增加，由kd S C πξ4=知C 减小；接电源，故U 不变，CU Q =，电量减少，电容器放电，C 板接电源正极，故电流有B 到A 3、板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间的电势差为U1，板间场强为 E 1。现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为2 d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是 A ．U 2 = U 1，E 2 = E 1 B ．U 2 = 2U 1，E 2 = 4E 1 C ．U 2 = U 1，E 2 = 2E 1 D ．U 2 = 2U 1， E 2 = 2E