电容器的构造
第4节电容器的电容课件
C
O
A
Q
O
比值保持不变
【解析】 电容是描述电容器储存电荷特性的物理量，一旦电
Q
容器确定了，电容 C 便不再变化．C＝ 是定义式，不是决定式，
U
无论电荷量 Q 和电压 U 如何变化，其比值始终不变．故选 D.
【答案】 D
题型 2 电容器电容的计算
【例 2】 一个平行板电容器，使它每个极板所带电荷量从
－
－
Q1＝3×10 5 C 增加到 Q2＝3.6×10 5 C 时，两极板间的电势差从
是怎样“装进” 和“倒出”电荷的呢？
今天我们就来学习电容器的电容。
新知讲解
一、电容器
1、平行板电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质
——电介质就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。
这两个金属板叫作电容器的极板。
电介质
注意：空气也是一种电介质
2、电容器：
（1）构造：任何两个彼此绝缘且又相隔很近的导体就构成了一个电容器。
A．电解电容器的极性固定，作用时极性不能错
B．可变电容器是通过改变铝片正对面积来改变电容
C．电容器的额定电压就是击穿电压
D．额定电压是长期工作所承受电压，比击穿电压小
课堂练习
4．据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机
C
几分钟内充满电。某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电，
－5
B．该电容器能容纳的最大电荷量 3.3×10 C
C．接通电路后，电容器的电容仍是 33 μF
D．接通电路后，灯泡能持续发亮
新知讲解
拓展学习
平行板电容器的电容
平行板电容器是最简单的，也是最基本的电容器。几乎所有电容器都是
高一物理《电容器的电容》知识点总结
高一物理《电容器的电容》知识点总结一、电容器1．基本构造：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器．2．充电、放电：使电容器两个极板分别带上等量异种电荷，这个过程叫充电．使电容器两极板上的电荷中和，电容器不再带电，这个过程叫放电．3．从能量的角度区分充电与放电：充电是从电源获得能量储存在电容器中，放电是把电容器中的能量转化为其他形式的能量．4．电容器的电荷量：其中一个极板所带电荷量的绝对值．二、电容1．定义：电容器所带电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 之比．2．定义式：C ＝Q U. 3．单位：电容的国际单位是法拉，符号为F ，常用的单位还有微法和皮法，1 F ＝106 μF ＝1012 pF .4．物理意义：电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，在数值上等于使两极板之间的电势差为1 V 时，电容器所带的电荷量．5．击穿电压与额定电压(1)击穿电压：电介质不被击穿时加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，电容器就会损坏．(2)额定电压：电容器外壳上标的工作电压，也是电容器正常工作所能承受的最大电压，额定电压比击穿电压低．三、平行板电容器的电容1．结构：由两个平行且彼此绝缘的金属板构成．2．电容的决定因素：电容C 与两极板间电介质的相对介电常数εr 成正比，跟极板的正对面积S 成正比，跟极板间的距离d 成反比．3．电容的决定式：C ＝εr S 4πkd ，εr为电介质的相对介电常数，k 为静电力常量．当两极板间是真空时，C ＝S 4πkd. 四、电容器深度理解1．静电计实质上也是一种验电器，把验电器的金属球与一个导体连接，金属外壳与另一个导体相连(或者金属外壳与另一个导体同时接地)，从验电器指针偏转角度的大小可以推知两个导体间电势差的大小．2．C ＝Q U 与C ＝εr S 4πkd的比较 (1)C ＝Q U 是电容的定义式，对某一电容器来说，Q ∝U 但C ＝Q U不变，反映电容器容纳电荷本领的大小；(2)C ＝εr S 4πkd 是平行板电容器电容的决定式，C ∝εr ，C ∝S ，C ∝1d ，反映了影响电容大小的因素．3．平行板电容器动态问题的分析方法抓住不变量，分析变化量，紧抓三个公式：C ＝Q U 、E ＝U d 和C ＝εr S 4πkd4．平行板电容器的两类典型问题(1)开关S 保持闭合，两极板间的电势差U 恒定，Q ＝CU ＝εr SU 4πkd ∝εr S d ，E ＝U d ∝1d. (2)充电后断开S ，电荷量Q 恒定，U ＝Q C ＝4πkdQ εr S ∝d εr S ，E ＝U d ＝4πkQ εr S ∝1εr S.。
人教版(2019)高一物理 必修第三册 第十章：10.4电容器的电容(共30张PPT)
2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？
水量电荷量Q与电容器两极板
间的电势差成正比，比值Q/U 是一个常量。 不同的电容器，这个比值一般是不同的
.这个比值表征了电容器储存电荷的特性
---电容
二.电容
1、定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间的 电势差 U的比值，叫电容器的电容。符号C。
B -Q
电路符号： 或
5、电容器的充放电 （１）充电：使原本不带电的两板带上等量异
种电荷的过程
正极板
＋Q
两有极短间暂 有的电压流
＋＋＋＋＋＋＋＋
E
－－－－－－－－
－Q
两板分别带等量异 种电荷，每个极板 带电量的绝对值叫 电容器的带电量
负极板
注意：
①电容器充电的过程中，在两极间的电压、两 板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于 电源电压为止，该过程中电路中有短暂的充电 电流
2、两个电容器电量之比为2：1，电压之比为1：2, 则它们的电容之比为 4:1 。
3、某电容C=20PF，那么用国际单位表示，它的电 容为__2_×__1_0_-_11_F。
4、对于一个确定的电容器的电容正确的理解 是（ ）
A、电容与带电量成比 B、电容与电势差成反比 C、电容器带电量越大时，电容越大。
A、Q1＞Q2 B、Q1=Q2
√C、Q1＜Q2．
D、无法确定Q1与Q2的大小关系
研究平行板电容器 的电容和哪些因素有关
大量实验证明：
平行板电容器的电容C 跟介电常数r 成正比，跟 正对面积S 成正比，跟极板间的距离d 成反比．
公式表示为： C r s 4 kd
S 表示两板的正对面积,d 表示两板间的距离 r是电介质的介电常数，k是静电力常量
物理人教版(2019)必修第三册10.4电容器的电容(共22张ppt)
为什么会有电击？
§10.4电容器的电容
莱顿瓶---原始的电容器
Part 1：什么是电容器
能够容纳（储存）电荷和能量的
电学元件。
动手拆解一下吧
Part 2：电容器的内部构造
（1）两个绝缘但相距很近的导体----极板
（2）极板中间夹一层绝缘物质----电介质
极板
电介质
Part 3：电容器的充放电
O
电容器充电
O
电容器放电
O
O
电荷量与电势
差 有什么关系？
Part 4：探究电容器两极板间电势差跟电荷量的关系
实验电路图
2
2
电量/C
电压/V
/2
/4
/8
/16
实验结果
对于同一个电容器，
其所带电荷量与两极板
电势差之比 为定值。
实验结果
不同的电容器所带
水量 V
电荷量 Q
水位差 h
电势差 U
横截面 S
电容C
储电本领
=
Part 6：常用电容器
固定电容器
可变电容器
你还知道电容器在生活中有哪些应用吗？
闪光灯
启辉器
这些功能的主要部件都是电容器，
并且由该器件提供瞬间开启的能量
STSE
手机电容屏
-- -- -- -
充电
放电
电容器充电
定义：使电容器的两极板带上等量异种电荷的过程
特点：
1、两极板间存在电场
2、储存了电荷和电场能
电容器的构造与电容量的计算
电容器的构造与电容量的计算电容器是一种重要的电子元件，广泛应用于电路中储存电荷和稳定电压的作用。
本文将介绍电容器的构造与电容量的计算方法。
一、电容器的构造电容器由两个电极和介电质组成。
电极是由导电材料制成的，常用的有金属箔或涂层，其中一极带有正电荷，称为正极，另一极带有负电荷，称为负极。
介电质是夹在两个电极之间的绝缘材料，常用的有空气、瓷瓶、塑料薄膜等。
电容器的封装通常是由两块电极板夹持介电质，并使用外壳进行保护。
二、电容量的计算电容量是指电容器储存电荷的能力，用单位电荷存储的电压来衡量。
电容量的计算公式如下：C = Q/V其中，C表示电容量，Q表示电容器储存的电荷量，V表示电容器的电压。
1. 平行板电容器的电容量计算平行板电容器是电容器中最常见的一种。
它由两块平行的金属板和夹在两板之间的介电质构成。
假设平行板电容器的板间距为d，板的面积为A，介电质的介电常数为ε。
则平行板电容器的电容量计算公式为：C = εA/d其中，ε表示介电质的介电常数。
2. 球形电容器的电容量计算球形电容器由两个同心球壳构成，内球壳带有正电荷，外球壳带有负电荷。
假设内外球壳的半径分别为r1和r2，则球形电容器的电容量计算公式为：C = 4πε(r1r2)/(r2-r1)其中，ε表示介电质的介电常数。
3. 圆柱形电容器的电容量计算圆柱形电容器由两个同轴圆柱体构成，内圆柱体带有正电荷，外圆柱体带有负电荷。
假设内外圆柱体的半径分别为r1和r2，圆柱体的高度为h，则圆柱形电容器的电容量计算公式为：C = 2πεh/(ln(r2/r1))其中，ε表示介电质的介电常数。
三、总结本文介绍了电容器的构造与电容量的计算方法。
电容器通过两个电极和介电质的组合，实现了对电荷的储存和电压的稳定。
电容量是衡量电容器性能的重要指标，在不同类型的电容器中，电容量的计算公式也有所不同。
通过合理选择电容器的构造和计算电容量，可以满足电路设计中不同的需求。
电解电容构造
电解电容构造
电解电容是一种电容器，其内部结构包含了电解质，通常是液态或凝胶态的电解质。
它具有比普通电容器更高的电容量，可以在电路中存储更多的电荷。
在电解电容中，两极之间通过电解质相互连接，形成一个电容器。
电解质在电场的作用下发生电解反应，从而使得电容器的电容量增加。
电解电容的制造过程相对复杂，需要精确控制电解质的浓度、温度和电流密度等参数。
通常情况下，制造电解电容需要在特定的工艺条件下进行电解反应，以形成所需的电容器结构。
这种制造过程不仅需要高度的技术水平，还需要严格的质量控制，以确保电容器的性能和稳定性。
电解电容在电路中起着重要的作用。
它可以用于滤波、耦合、存储等多种电路应用中。
电解电容具有较高的电容量和较低的工作电压，适合用于需要大电容量的电路中。
另外，电解电容还具有较低的串联电阻和较高的频率响应，能够更好地适应电路的工作环境。
然而，电解电容也存在一些缺点。
由于电解质的特性，电解电容在长期使用过程中可能会发生漏液、漏电等问题，影响电容器的性能。
此外，电解电容的极性较强，需要在使用时注意极性接线，否则可能导致电容器损坏甚至爆炸。
总的来说，电解电容是一种常用的电子元器件，具有较高的电容量
和较低的工作电压，适合用于各种电路中。
在选择和使用电解电容时，需要根据具体的电路要求和工作环境来进行合理的选择，以确保电路的性能和稳定性。
同时，也需要注意电解电容的使用注意事项，避免因错误使用而导致损坏或安全事故发生。
电容器结构与充放电原理
当电容器放电结束后，电容器电路中无电流。
放电过程实际上是正负电荷的中和
（四）电容
1、物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量
2、定义：电容器所带电量Q与两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容。 公式：C=Q/U 3、电容的单位：F 1F=106µ F=1012 PF
1cm
1cm
4、电容C的大小由电容器自身决定。
甲
乙
（五）可变电容
改变平行板正对面积
改变极板间的介电物质 改变极板间的距离 + 可改变平行板电容器的电容。
固定电容器
电解电容器
可变电容器
影响电容大小的因素
C=Q/U
演示1
演示2
演示3
实验表明： 1、电容随两板距离的增大而减小 2、电容由于插入电介质而增大 3、电容随两板的正对面积的减小而减小
电容器、电容
（一）电容器
（二）充电过程
（三）放电过程
（四）电容 （五）可变电容 （六）电容耐压
（一、）电容器
1、常见电容器 2、电容器的构造
3、电容器的作用
4、带电特点 5、板间电场
1、常见电容器
2、电容器的构造
蜡纸 锡箔
3、电容器的作用
电容器 可以容纳（储存）电荷
4、电容器带电特点
（1）两极板带等量异种电荷 （2）一个极板所带电量的绝对值，叫做电容器所带的电量
+Q -Q
5、电容器板间电场
充了电的电容器的两极板之间形成匀强电场（不考虑边缘效应）， 场强大小E=U/d，方向始终垂直板面。
电解电容的内部结构
电解电容的内部结构
电解电容是一种常见的电容器，其内部结构包括正极、负极、电解液和隔膜等几个主要部分。
正极通常是由铝箔或钨箔等金属薄片制成，表面经过阳极氧化处理形成一层厚度约为0.01-0.1微米的氧化铝膜，这层氧化铝膜是电
容器的电介质，能够阻止电流通过。
负极则是由碳或多孔铝等材料制成，通常涂有电解液，与正极相对，构成电容器的两极。
电解液是电容器内部必不可少的一部分，它通常是一种由有机溶剂和氧化铝粉末组成的混合物，能够提供电解质，使电容器能够储存电荷。
隔膜则是用于隔离正负极的一层薄膜，通常是由纤维素或聚丙烯等材料制成，它能够有效地防止正负极之间短路。
综上所述，电解电容的内部结构是由正极、负极、电解液和隔膜等几个部分组成的，这些部分的构造和性质直接影响着电容器的性能。
- 1 -。
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电容器的构造
PN结（二。
或许有些朋友会感到惊讶和质疑，密布各种元器件的板卡以及高集成度的CPU竟然能够
CPU主要由晶体三极管（晶体管）构成，而晶体三极管的主PN结。
而板卡上的各种芯片和元件也无一例外由这四大元素构成，甚至连导线我们也可以将其。
可以说，当今芯片和板卡的设计根本其实就是对这四大元素的调配和应用，
只要了解了这四大元素就了解了现代电子电路。
Capacitor）。
各大电脑硬件论坛中，通俗易懂的语言向各位深入浅出的讲述电容器，让大家走出现存的误区，更全面认知电容器。
1.电容器的构造；
2.电容器的功用与性能指标。
在第一部分中笔者将为各位详
优劣的指标和方式。
PCB。
尽管元器件的安装方式贴片式（Surface Mount Type）
SMD（Surface Mount Device），贴片式电容仅仅是其中的一种。
和引线PCB表面，而无须穿透整个PCB，便于自动化安装，也节省了PCB PCB内部走线更加自如，也会在一定程度上减少干扰。
不过贴片式元器件焊接温度较
规格相同的情况下，贴片式封装要优于引线式，当然，成本也会更高。
1
2
3
尽管外形相似，但其本质不同（左固态、右液态）
最根本还是应该参照厂商的官方PDF文档。
器
电容器的基本元素。
电
C标示。
电容
C = Q/V。
F）。
1法拉的电容表示1库仑的电荷存储在电压差为1V的两块
）和皮法（pF）为单位。
1微法为百万分之一法拉（1μF = 1 × 10-6F）；1皮法是一百万兆分之一法拉（1pF = 1 × 10-12F）。
11
10.001
0.1
5
，只不过电介质由云母变成了陶瓷薄片。
我们
，特别是在一些高端显卡上拥有很高的上镜率。
由于陶1200），尽管其绝缘强度稍弱于云母（约为云母的2/3），但依然可以在电（极板间距较大）的情况下获得较高的电容值。
电介质厚度增加使得陶瓷电容的额定电
压普遍很高。
1pF至2.2μF，额定电压可达6000V。
陶瓷电容器典型的温度系数
为200000 ppm/°C。
，因此也被称为塑料膜电容器。
聚碳酸酯、丙烯、聚酰胺酯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚酯薄膜都是常用的绝缘材料。
，恐怕音频发烧友对其的了解会远比我们这些电脑爱好者更多。
薄膜电容的，频率响应范围广而且介质损耗很小。
这些优秀的特性令其经常出现在模拟电路的，在音响设备中我们经常能见到它们的身影。
关于介质损耗等性能元素将在本文的
第二部分中进行详细阐述。
五、电容器的物理结构及分类：电解电容器
电解电容器
也是最受人们关注的电容器。
我们在板卡上常见的那些”
1μF至200000μF。
但是它们的击穿电压相对较低，通常所能做
到的最大击穿电压为350V。
/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化
/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的
（注意和电介质区分），电解电容器因而
得名。
上“铝壳”、下“加套”；左“固态”、右“液态”
“加套电容”和“铝壳电容”，本是想表达“液态电容”与“固态电容”，这纯粹是一种因直接感。
电解电容器的外壳通常都是铝制，但是多数有塑料外套的电容均为液态电解质，而固态电解质电容的铝制外壳较为美观，因此人们产生了这样的说法。
，近年来有一种名为双电层电解电容器（法拉
，也就是说电解液本身充当了另一个电极。
由于液体
（即极板间距极小），所以它的等效电容量可以比传统的电解电容器大的多，足以达到法拉级（甚至可以达到数万法拉）。
不过相比采用电化学原理的电池，双电
“物理电池”理论上可以经受无限。
电脑用户可能不大会接触到此类电容器，在此就不详细阐述了。
误区
1．电容器的外形可以决定类型？
每种电容器通常都具
2．防爆槽能决定电解质的形态？
尽管有防爆槽，但其实它是固态电容
，当然，此时的防爆槽仅仅是摆设。
这种鱼目混珠的做
而是爆炸！
3．固态电解质电容器一定比液态好？
，
重。
4
经典的Creative Sound Blaster Live! 5.1
HD Audio的普Creative Sound Blaster Live! 5.1声卡已经有近10年的历史。
在当年，电容器产业的发达
、固态电解质电容器和薄膜电容器的高端声卡产
品Xonar D2。
华硕Xonar D2
5．钽电解电容绝对优于铝电解电容？
，但是在容量和耐压方面就弱于铝电解电容器。
同时，合电路。
但由于其频率特性好，很适合于数字解码电路。
为，再某些层面也有一些相像！
不要急，我们还是先看看mpn里面电容的样子吧：
这个图中的白块块黄块块和黑mpn里面经常见到的电容器，电容也分大小的，容量
这样的符号表示，c3232个电224
4是表示4个0220000微微法（pF），也就
0.22微法（uF），mpn
，并且一头有
可以看到标示2
220u就是220微法（uF
6.3v 6.3v
220
227就是了，220000000微微法，简
10 10
这个磁珠和电容组成
的电路叫做LC滤波电路！
中的闪光灯中有一个耐压500v2200微法的储能电解电容，大约300v
，这个原理比较费解需要你慢慢
琢磨才会理解！
mp3中给矩力2085 2051 2091等主控提供1.5v基准
1.5v
1.5v稳压IC把从3脚
电压稳定到1.5v从2脚送出来，但是里面可能会混杂
1.5v电压的稳定性，所以必须要用电
C1 C2 E1 和22欧姆的电阻等就
，这样提供的1.5v电压就成了纯净的稳定直流电压了！
用：
C1、 C2就是
105的电容，就是1微法的瓷质电容器，收
2606
C44在这个电路图中，C44是滤波电容不多讲了，
vcc的3v电接通给c38充电，电
resetn就相0v，随着c38电容充满了电（时间是根据C38
104的电容要充满点的时0.2-0.5秒），三极管基极的电压就变为0v，三极管关断，
3v，完成主控复位工作！。