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第12课时 电容器 电容一、知识内容:1、电容器:① 电容器:任何两个相互靠近而又彼此绝缘的导体组成电容器。
② 电容器的作用:是用来储存电荷。
使电容器带电量增加的过程是充电过程(如图双向开关接A ),使电容器带电量减少的过程是放电过程(图中双向开关接B )。
③ 电容器的电量:两极带等量的异种电荷,每个极板所带电量的绝对值-----电容器电量。
2、电 容:① 定义:电容器的带电量与两极间电势差的比值。
② 定义式: U Q C = 单位:法拉,(F 、 Fμ、pF 、) ③ 意义:表示电容器容纳电荷本领大小,大小由电容器的结构决定的,与电容器是否带 电、带多少电荷、以及电势差大小无关。
④ 计算式:UQ U Q C ∆∆==。
3、平行板电容器:kdS C r πε4=; (1)公式kd S C r πε4=是平行板电容器的决定式,只适用于平行 板电容器.(2)平行板电容器内部是匀强电场E=U/d .(3)电容器的电势差的测量:静电计(如右图)静电计是可用来测量电势差的仪器,使用时将它的金属球与电容器一极板相 连,外壳与另一极板相连,从指针偏角便可比较电容器两极板间的电势差,指针 偏角越大,电势差越大.(静电计不能用伏特表代替)(4)电容器的d 、s 、r ε变化 → 电容器的Q 、U 、C 、E 的变化:A 、确定不变量。
当电容器与电源线连接时两板间电势差保持不变;当电容器 带电后与电路断开时电容器的带电量保持不变.B 、用决定式kd SC r πε4=分析平行 板电容器的电容的变化;C 、用定义式U Q C =分析电容器所带电荷量或两极板间电 压的变化; D 、用dU E =分析电容器间场强的变化。
二、应用举例:【例1】如图,A 、B 为水平放置的平行板电容器,正对面积为S ,板间距离为d ,电容为C , 两板间有一个质量为m 带电粒子,静止于P 点,电源电动势为U ,讨论下述问题: ⑴ 带电粒子的带电量。
高二物理电容器知识点归纳图

高二物理电容器知识点归纳图电容器是物理学中的重要概念之一,广泛应用于电路中。
在高二物理学习过程中,我们需要掌握电容器的相关知识点,包括定义、符号、性质等。
为了帮助大家更好地理解和记忆这些知识点,下面将通过归纳图的形式来呈现。
1. 电容器的定义电容器是由两个导体(通常是金属板)之间通过绝缘介质隔开的电路元件。
它具有存储电荷的能力,是电路中储存电能的装置。
2. 电容器的符号我们通常用一个对称的平行线来表示电容器的电路符号。
这个符号的上下两条线代表两个导体板,中间的空白部分代表绝缘介质。
3. 电容器的性质3.1 容量(电容量)电容器的容量是指储存电荷的能力,通常用符号C表示,单位是法拉(F)。
3.2 电压电压是指电容器两端的电势差,记作V,单位是伏特(V)。
3.3 电荷电荷是指电容器储存的电量,记作Q,单位是库仑(C)。
3.4 关系公式电容器的容量C和电压V之间的关系由以下公式给出:Q= C × V。
4. 串联和并联电容器的等效电容量4.1 串联电容器当多个电容器连接在串联的电路中时,它们的电容量会相加,即等效电容量Ceq = C1 + C2 + C3 + ...4.2 并联电容器当多个电容器连接在并联的电路中时,它们的电压相同,但电荷分布不同。
它们的等效电容量由以下公式给出:1/Ceq =1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...5. 电容器的充放电过程5.1 充电过程当电容器处于充电状态时,它的两个导体板之间的电荷逐渐增加,电压也会逐渐增加。
5.2 放电过程当电容器处于放电状态时,储存在电容器中的电荷会逐渐流出导体板,电压也会逐渐降低。
6. 电容器在电路中的应用6.1 电容器的充放电特性使其在蓄电池、电子器件和滤波电路等方面有广泛的应用。
6.2 电容器可以用于暂时储存电能,提供短时间内的大功率输出。
6.3 电容器还可以用于滤除电路中的高频信号,使电路工作更加稳定。
通过以上的知识点归纳图,我们可以更加清晰地了解电容器相关的概念和性质,有助于我们在学习和应用中更加准确地理解和记忆这些知识点。
高二物理电容器知识点

高二物理电容器知识点电容器是物理学中重要的电学元件,广泛应用于电子设备和电路中。
了解和掌握电容器的知识对于高中物理学习非常重要。
本文将介绍高二物理中的电容器知识点。
一、电容器基本概念电容器是由两个导体之间通过电介质隔离而构成的装置。
其中一个导体带正电荷,另一个导体带负电荷,二者之间存在电势差。
电容器的单位是法拉(F),符号为C。
电容器的容量取决于导体之间的距离和电介质介电常数。
二、平行板电容器平行板电容器是最简单的电容器,由两块平行金属板组成,两板之间填充电介质。
电容器的容量与两板面积A、板间距离d和电介质介电常数k有关。
容量C可以用公式C = kε0A/d表示,其中ε0为真空中的介电常数。
三、电容器的充放电过程1. 充电过程:当平行板电容器接入电源时,电荷会从电源的正极流向电容器的一极板,同时另一极板上的电荷流入电源的负极,直到电容器两极板上的电压达到电源电压为止。
2. 放电过程:当断开电源连接时,电容器会通过外电路放出储存的电荷,直到两极板上的电势差降至零。
四、串联和并联电容器1. 串联电容器:当多个电容器连接在同一电路上,其模拟电压相等,但电荷分布不均匀。
串联电容器的总容量为各个电容器倒数之和的倒数,即1/C = 1/C1 + 1/C2 + ...2. 并联电容器:当多个电容器的正极和负极相连时,其模拟电压相等,电荷分布均匀。
并联电容器的总容量为各个电容器容量之和,即C = C1 + C2 + ...五、能量和电容器电容器可以储存电荷,它的能量由以下公式计算:E = 1/2CV²,其中E为能量,C为电容量,V为电压。
当电容器充电时,电能转化为储存在电场中的能量;在放电过程中,电场的能量转化为电能。
六、应用领域电容器在现代电子设备和电路中具有广泛应用,如滤波器、隔直流、信号传输和储存等。
电容器还可以作为存储器件,例如动态随机存取存储器(DRAM)。
总结:本文介绍了高二物理电容器的基本概念、平行板电容器、充放电过程、串联与并联电容器、能量和应用领域等知识点。
高中物理电容器知识点汇总

高中物理电容器知识点汇总
以下是高中物理电容器的知识点汇总:
1. 电容器的定义:电容器是一种能够存储电荷的装置,由两个导体极板和介质组成。
2. 电容的定义:电容是指电容器存储电荷的能力,用C表示,单位是法拉(F)。
3. 电容量的计算公式:电容量C等于电容器两极板电势差(电压)V与所存储电荷量Q的比值,即C=Q/V。
4. 电容与极板面积和间距的关系:电容与极板面积的成正比,与极板间距的成反比,即C∝A/d,其中A为极板面积,d为极板间距。
5. 并联电容器的等效电容:并联连接的电容器可以看成一个总电容,其电容等于各个电容器电容的和,即Ct=C1+C2+...+Cn。
6. 串联电容器的等效电容:串联连接的电容器可以看成一个总电容,其倒数等于各个电容器倒数的和的倒数,即1/Ct=1/C1+1/C2+...+1/Cn。
7. 初始充电电路:电容器通过电源充电时,电流从电源正极流向电容器的正极板,然后从电容器的负极板流向电源的负极。
8. 初始放电电路:电容器通过电阻放电时,电流从电容器的正极板流向电容器的负极板,并且电流的大小随时间逐渐减小。
9. 电容器的时间常数:电容器放电过程中的电流下降到初始值的63%所需的时间称为电容器的时间常数,记作τ=RC,其中R是电阻值,C是电容值。
10. 电容器的充电和放电曲线:电容器充电曲线呈指数增长,放电曲线呈指数衰减。
11. 电容器的应用:电容器广泛应用于电子电路中,如直流电源滤波、信号耦合、定时器等。
这些是高中物理电容器的知识点的主要内容,希望对你有帮助!。
高中物理电容器知识点

高中物理电容器知识点电容器是高中物理中重要的概念之一。
电容器是电路中储存和释放电荷的元件,它的主要作用是把电能转化为电荷能和电场能。
在高中物理学中,学生需要学习电容器的原理、性质和其在电路中的应用。
一、电容器的原理电容器是由两个导体之间隔以绝缘物而形成的,其中的导体被称为电容器的极板,绝缘物被称为电介质。
当电容器接通电源时,正极板获得正电荷,负极板获得负电荷。
这样,在电容器中就形成了两极之间的电场。
根据电场的性质,电荷聚集在导体表面,导致极板上的电荷密度不均匀,而电场强度正比于电荷密度。
二、电容器的性质1. 电容量(C):电容器的电容量是指在单位电压下储存的电荷量。
电容量与电容器的极板面积和极板间的距离成正比,与介质的性质有关。
电容量的单位是法拉(F)。
2. 电容器的介质:介质对电容器的性能和特性起着重要的作用。
不同的电介质具有不同的电介质常数和击穿强度。
电介质常数越大,电容器的电容量越大。
3. 充电和放电过程:当电容器连接到电源时,处于充电状态;当断开电源连接时,电容器会放电。
电容器的充电和放电过程遵循指数衰减规律。
三、电容器的应用1. 高压电容器:高压电容器常用于电子设备和电力系统中,用于储存和释放高压电能。
它能够在瞬间提供大量电荷来满足高电压的需求。
2. 电路运算器:电容器在电路运算器中起到重要作用,例如在振荡电路中用来稳定输出频率,或者在隔离和滤波电路中用来控制信号的幅度和频率。
3. 电子元件:电容器在电子元件中广泛应用,例如耳机、扬声器、电视和电脑等。
它们能够作为电容器存储和释放电能,产生声音或视频信号。
4. 电力系统:电容器在电力系统中用于提供无功功率补偿。
通过调节电容器的容量,可以提高电力系统的功率因数,降低电力系统的线损。
总结:电容器是高中物理中的核心概念之一,了解电容器的原理和性质对于理解电路和电子设备有着重要的意义。
掌握电容器的用途和应用,可以帮助学生更好地理解电子技术和电力工程。
高三物理电容器知识点归纳总结

高三物理电容器知识点归纳总结电容器是物理学中的一个重要概念,它在电路中起到储存电荷和能量的作用。
在高三物理中,学生将会学习电容器的基本原理、公式和应用。
本文将对高三物理学习中的电容器知识点进行归纳总结。
一、电容器的基本原理1. 电容器是由两个导体板隔开的绝缘介质组成,导体板可以是金属板或金属箔片。
2. 在电容器中,当有电荷通过时,正电荷会聚集在一侧导体上,而负电荷会聚集在另一侧导体上。
3. 在电容器中,两个导体间的电荷分布形成了电场,导致电容器具有存储电荷和储存电能的能力。
二、电容器的电容量1. 电容量是电容器存储电荷的能力,用C表示,单位是法拉(F)。
2. 电容量与电容器的结构和介质的性质有关,与导体板的面积A和板间距d成正比,与绝缘介质的相对介电常数εr成正比。
3. 电容量的计算公式为C = εrε0A/d,其中εr为相对介电常数,ε0为真空中的介电常数,大约为8.85 × 10^(-12) C^2/(N·m^2)。
三、电容器的充放电过程1. 充电过程:当电源连接到电容器时,电场驱使电荷从电源的正极流向一个导体板上,而从另一导体板上的电荷流回电源的负极。
2. 放电过程:当电源断开连接时,两个导体板上的电荷开始通过外电路回流,直到电容器中不再存储电荷。
四、电容器的串并联1. 串联:将两个或多个电容器连接在同一电路中,其总电容量等于各电容器倒数的和的倒数,即Ct = 1/(1/C1 + 1/C2 + ...)。
2. 并联:将两个或多个电容器的正极和负极相连,其总电容量等于各电容器的和,即Ct = C1 + C2 + ...。
五、电容器在电路中的应用1. 电容器可以用来存储电能,常用于电子设备和电动汽车等充电系统中。
2. 电容器可以用作电路中的滤波器,用于去除交流信号中的噪音。
3. 电容器可以用来改变电路的时间常数,从而调节电路的响应速度。
六、电容器的安全使用注意事项1. 在使用电容器时,需要注意它们的极性,将导体板连接在正确的位置上,否则可能导致短路或损坏电容器。
高中物理知识点电容器

高中物理知识点电容器高中物理知识点电容器在我们上学期间,大家都没少背知识点吧?知识点就是一些常考的内容,或者考试经常出题的地方。
还在为没有系统的知识点而发愁吗?下面是店铺精心整理的高中物理知识点电容器,欢迎大家分享。
高中物理知识点电容器1一、电容器1. 电容器:任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器,贮藏电量和能量。
两个导体称为电容器的两极。
2. 电容器的带电量:电容器一个极板所带电量的绝对值。
3. 电容器的充电、放电.操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。
这个过程叫做充电。
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。
操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电。
充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能二、电容1. 定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值,叫做电容器的电容C=Q/U,式中Q指每一个极板带电量的绝对值①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量,跟电容器是否带电无关。
②电容的单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号是F。
常用单位有微法(μF),皮法(pF) 1μF = 10-6F,1 pF =10-12F2. 平行板电容器的电容C:跟介电常数成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。
是电介质的介电常数,k是静电力常量;空气的介电常数最小。
3. 电容器始终接在电源上,电压不变;电容器充电后断开电源,带电量不变。
高中物理知识点电容器21.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2:两点电荷的(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的`距离(m)}9.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)拓展相关:高中物理知识点电总结高中物理的确难,实用口诀能帮忙。
高中物理电容器知识点汇总

高中物理电容器知识点汇总
以下是高中物理电容器的常见知识点汇总:
1. 电容器的定义:电容器是由两个导体之间隔一层绝缘介质组成的装置,用来储存电荷。
2. 电容器的符号:电容器的电路符号为两个平行的短线,中间有一个曲线,表示绝缘
介质。
3. 电容的定义:电容器的电容量指的是当电容器两极间电压增加1伏特时,所存储的
电荷量。
4. 电容的单位:国际单位是法拉(Farad),符号为F。
1法拉等于1库仑/伏特。
5. 电容器的电容量与几何尺寸有关:电容量与电容器的导体面积直径、导体间距离、
绝缘介质介电常数有关。
6. 球形电容器的电容量公式:球形电容器的电容量C = 4πε0(d/2)。
7. 平行板电容器的电容量公式:平行板电容器的电容量C = ε0(S/d)。
8. 串联电容器的电容量和电压公式:串联电容器的电容量为1/C = 1/C1 + 1/C2 +
1/C3 + ...,电压相同。
9. 并联电容器的电容量和电压公式:并联电容器的电容量为C = C1 + C2 + C3 + ...,电荷相同。
10. 电容器的充放电过程:电容器充电时,电流先大后小,电压先小后大;电容器放电时,电流先大后小,电压先大后小。
11. RC电路的特点:RC电路是由电阻R和电容C组成的串联电路。
RC电路有充电过程和放电过程,充电时间常数τ = R x C。
这些是高中物理电容器的一些基本知识点,希望能对你有所帮助!。
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考点24 电容器和电容量【考点知识方法解读】1.两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。
电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。
物理学中用电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 的比值定义为该电容器的电容量,即C=Q/U 。
电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定,与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。
2.动态含电容器电路的分析方法:①确定不变量。
若电容器与电源相连,电容器两极板之间的电势差U 不变;若电容器充电后与电源断开,则电容器两极板带电荷量Q 不变。
②用平行板电容器的决定式C=4S kd επ分析电容器的电容变化。
若正对面积S 增大,电容量增大;若两极板之间的距离d 增大,电容量减小;若插入介电常数ε较大的电介质,电容量增大。
③用电容量定义式C=Q/U 分析电容器所带电荷量变化(电势差U 不变),或电容器两极板之间的电势差变化(电荷量Q 不变)。
④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。
若电容器正对面积不变,带电荷量不变,两极板之间的距离d 变化,两极板之间的电场强度不变;若两极板之间的电势差不变,若两极板之间的距离d 变化,由E=U/d 可分析两极板之间的电场强度的变化。
【最新三年高考物理精选解析】1.(2012·新课标理综)如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。
若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子A ..所受重力与电场力平衡B ..电势能逐渐增加C ..动能逐渐增加D ..做匀变速直线运动2.(2012·江苏物理)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容量C 和两极板间的电势差U 的变化情况是A .C 和U 均增大B .C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大D .C 和U 均减小3:(2011天津理综第5题)板间距为d 的平行板板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,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d/2,其他条件不变,这时两极板间电势差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 1B. U 2=2U 1,E 2=4E 1C. U 2=U 1,E 2=2E 1D. U 2=2U 1,E 2=2E 14.(2010·北京理综).用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如题1图)。
设两极板正对面积为S ,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。
实验中,极板所带电荷量不变,若A. 保持S 不变,增大d ,则θ 变大B. 保持S 不变,增大d ,则θ 变小C. 保持d 不变,增大S ,则θ 变小D. 保持d 不变,增大S ,则θ 不变5.(2010·重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题3图所示,E 为电源,R 为电阻,薄片P 和Q 为两金属基板。
对着话筒说话时,P 振动而Q 可视为不动。
在P 、Q 间距增大过程中,A .P 、Q 构成的电容器的电容增大B .P 上电荷量保持不变C .M 点的电势比N 点的低D .M 点的电势比N 点的高6.(2010·安徽理综)如题6图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0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A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小 7. (2012·浙江理综)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连,如图所示。
当开关从a 拨到b 时,由L 与C 构成的回路中产生的周期T=2πLC 的振荡电流。
当罐中液面上升时( ) A. 电容器的电容减小B. 电容器的电容增大z x x kC. LC 回路的振荡频率减小D. LC 回路的振荡频率增大8. (2012·海南物理)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d 、U 、E 和Q 表示。
下列说法正确的是A .保持U 不变,将d 变为原来的两倍,则E 变为原来的一半B .保持E 不变,将d 变为原来的一半,则U 变为原来的两倍C .保持d 不变,将Q 变为原来的两倍,则U 变为原来的一半D .保持d 不变,将Q 变为原来的一半,则E 变为原来的一半9.(2012·全国理综)如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。
先给电容器缓慢充电,使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。
再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触。
求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。
电容和电容器·知识点精解1.电容的定义 E SR 0 R 1 R 2M N(1)电容器①作用:电容器是电气设备中常用的一种重要元件,可以用来容纳电荷。
②构成:两金属板间夹上一层绝缘物质(电介质)就是一个最简单的电容器。
两个金属板就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去电荷叫放电。
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:加在电容器两极上的电压如果超过某一极限,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;电容器长期工作所能承受的电压叫做额定电压,它比击穿电压要低。
(2)电容的定义:电容器所带电量与两板间电势差之比叫电容。
定义式为①单位:在国际单位制中,电容单位是法(F)。
常用单位有:微法(μF)和皮法(pF)。
它们的换算关系是1F=106uF=1012pF ②物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。
2.平行板电容器电容的决定因素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,跟极板间的距离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不变的,常用的有纸质电容器及电解电容器。
①纸质电容器:在两层锡箔或铅箔中间夹以在石蜡中浸过的纸,一起卷成圆柱体而制成的电容器(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制成的(图1-49(b))。
由于氧化膜很薄,这种电容器的电容较大。
电解电容器的极性是固定的,使用时正负极不能接错,不能接交流电。
(2)可变电容器:①特点:电容可以改变。
②构成:由两组铝片组成(图1-49(c)),固定的一组铝片叫定片,可以转动的一组铝片叫动片。
使用时可以转动动片使两组铝片正对面积发生变化从而改变电容的大小。
(3)电路中常用的几种电容器的符号如图1-49(d)所示。
【例1】图1-50中平行放置的金属板A、B组成一只平行板电容器。
在不断开电键K时,①使A板向上平移拉开一些;②使A板向右平移错开一些;③往A、B间充入介电常量ε>1的电介质。
试讨论电容器两板电势差U、电量Q、板间场强E的变化情况。
若断开电键K,情况又如何?【例2】如图1-51所示,两块水平放置的平行金属板M、N,相距为d,组成一个电容为C的平行板电容器,M板接地,M板的正中央有一小孔B。
从B孔正上方h处的A点,由静止一滴一滴地滴下质量为m、电量为q的带电油滴,油滴穿过B孔后落到N板,把全部电量传给N板,若不计空气阻力及板外电场:问:(1)第几滴油滴将在M、N板间作匀速直线运动?(2)能达到N板的液滴不会超过多少滴?【例3】在静电复印机里,常用图1-52所示的电路来调节A、C两板间电场强度的大小,从而来控制复印件的颜色深浅。
在操作时,首先对金属平板A、B组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。
而后,断开该充电电源,将连接金属平板C和可调电源ε的开关K闭合。
这样,A、C两板间的电场强度将随可调电源ε的电压变化而得以调节。
已知C板与A板很近,相互平行,且各板面积相等。
A、B板间距离为d1,A、C板间的距离为d2,A、C板间的空气介电常量取为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。
[例4]如图11-3所示的电路中,4个电阻的阻值均为R ,E 为直流电源,其内阻可以不计,没有标明哪一极是正极.平行板电容器两极板间的距离为d .在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m ,电量为q 的带电小球.当电键K 闭合时,带电小球静止在两极板间的中点O 上.现把电键打开,带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动,并与此极板碰撞,设在碰撞时没有机械能损失,但带电小球的电量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷,而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷. [例5]如图11-4所示,电容器C 1=6 μF ,C 2=3 μF ,电阻R 1=6 Ω,R 2=3 Ω,当电键K 断开时,A 、B两点间的电压U AB =?当K 闭合时,电容器C 1的电量改变了多少(设电压U =18 V )?小结: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,电路有充电、放电电流,一旦电流达到稳定状态,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不漏电的情况)的元件,电容电路可看作是断路,简化电路时可去掉它,简化后若要求电容器所带电量时,可在相应的位置补上.分析和计算含有电容器的直流电路时,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.3.如图11-7所示,E =10 V ,R 1=4 Ω,R 2=6 Ω,C =30 μF ,电池内阻可忽略.(1)闭合开关K ,求稳定后通过R 1的电流;(2)然后将开关K 断开,求这以后通过R 1的总电量.图11—7 图11—8 图11—94.如图11-8所示的电路,已知电池电动势E =90 V ,内阻r=5 Ω,R 1=10 Ω,R 2=20 Ω,板面水平放置的平行板电容器的两极板M 、N 相距d =3 cm ,在两板间的正中央有一带电液滴,其电量q =-2×10-7 C ,其质量m =4.5×10-5 kg ,取g =10 m/s 2,问(1)若液滴恰好能静止平衡时,滑动变阻器R 的滑动头C 正好在正中点,那么滑动变阻器的最大阻值R m 是多大?(2)将滑动片C 迅速滑到A 端后,液滴将向哪个极板做什么运动?到达极板时的速度是多大?5.如图11-9所示.两根相距为L 的竖直金属导轨MN 和PQ 的上端接有一个电容为C 的电容器,质量为m 的金属棒ab 可紧贴竖直导轨无摩擦滑动,且滑动中ab 始终保持水平,整个装置处于磁感应强度为B 的磁场中,不计电阻,求最后通过C 的充电电流. 图11-3图11-46.图11-10所示,金属棒ab 质量m =5 g ,放在相距L =1 m 的光滑金属导轨MN 、PQ 上,磁感应强度B =0.5 T ,方向竖直向上,电容器的电容C =2μF ,电源电动势E =16 V ,导轨距地面高度h =0.8 m.当单刀双掷开关先掷向1后,再掷向2,金属棒被抛到水平距离s =6.4 cm 的地面上,问电容器两端的电压还有多大?考点24 电容器和电容量3【答案】:C 【解析】:由板间距为d 的平形板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1,可知板间距为d 的平形板电容器电容量C=Q/U 1;板间场强为E 1= U 1/d 。