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电工基础任务驱动模式教学课件 ppt 作者章振周课题五

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1、张振周编,电工基础,第三单元电容器,1理解电容和电容器的概念 2能分析决定平行版电容器电容大小的因素。 3理解电容器的充放电过程和特点。 4了解电容器的储能特性。 5了解电容器的简单计算及单位和主要指标。 6了解厂用电容器的种类及选用。 7掌握用万用表判断电容器的好坏及电容量大小的技能。 8提高学生的观察、分析能力和动手技能。,课题五电容器及其放电现象分析,知识链接,1.电容器的基本知识,（1）电容器电容器是用来储存电荷的装置，它由被绝缘介质隔开的两个导体组成，如图5-1所示。组成电容器的两个导体叫做极板，中间的绝缘物质叫做电容器的介质。,图5-1电容器及图形符号 a）电容器 b）图形符号,第三单元电容器,课题五电容器及其放电现象分析,电容器的基本特点：储存能量；隔直流、通交流。,最常见的电容器：平行板电容器，如图5-1所示。,（2）电容量,第三单元电容器,课题五电容器及其放电现象分析,电容量：电容器任意一个极板上所储存的电荷量-Q与两极板间的电压U的比值叫电容量，简称电容，用符号C表示。比值C-是一个常数，但对于不同的电容器，这一比值则不相同。其数学表达式为,式中Q极

2、板上的电荷量（C）； U两极板间的电压（V）； C电容量（F）,物理意义：表征电容器的储能特性。表现为电容器的两个极板间的电压随着所带电量的增加而增加。常用单位：微法（F）和皮法（pF）,第三单元电容器,课题五电容器及其放电现象分析,（3）平行板电容器平行板电容器由两块平行且靠得很近而又彼此绝缘的金属板组成，如图5-1a所示。它的电容量与极板面积S及电介质的介电常数成正比，与极板间的距离d成反比。其数学表达式为,电容量（F）；某种电介质的介电常数（F/m）； S 每块极板的有效面积（m2）； d 两极板间的距离（m）。,特性：结构固定的平行板电容器的电容量是一个确定值，其大小仅与电容器的极板面积大小、相对位置以及极板间的电介质有关，而与两极板间电压的大小、极板所带电荷量的多少无关。电介质的介电常数：用表示，它由介质的性质决定，不同介质的介电常数是不同的。,第三单元电容器,课题五电容器及其放电现象分析,（4）电容器的主要指标电容器的种类繁多，不同种类电容器的性能、用途不同。为了正确选择和使用电容器，应该了解它的主要指标。电容器的额定工作电压：是指电容器所能承受的最大电压

3、，习惯上称为“耐压”，是指电容器长时间（一般不少于10000h）工作状态下的“耐压”值。电容器的标称容量：是指电容器上所标明的电容值。电容器电容值的允许误差：是指电容器电容量的误差限定在国家规定的所允许的误差范围之内。（5）常用电容器的种类及符号,常用电容器的种类,固定电容器可变电容器半可变电容器,电容器的图形符号：,（6）电容器的选用电容器的用途是极其广泛的，但由于应用不同，因而对它的要求也就不同。,（7）电容器的检测,电容器质量好坏的检测电容器电容量大小的比较检测极性电容器的正负极检测：对于不知道正负极的极性电容器，可用万用表的电阻挡测量其极性。,2.电容器的充电和放电,课题五电容器及其放电现象分析,第三单元电容器,第三单元电容器,课题五电容器及其放电现象分析,（1）电容器的充电过程如图5-5所示，开关置于a时，直流电源通过电阻对电容进行充电。,（2）电容器的放电过程如图5-5所示，开关置于b时，已充电的电容器通过电阻进行放电。,放电电压和电流的变化曲线：实验证明，电容器放电电压uC和放电电流i随时间变化的曲线如图5-7所示。,第三单元电容器,课题五电容器及其放电现象分析,图放电电压、放电电流i的变化曲线 a）放电电压uC的变化曲线 b）放电电流i的变化曲线,3.电容器中的电场能量,（1）电容器中的电能交换（2）电容器所储存的电能电容器中储存的电场能量，与电容器的电容、电容器两极板之间电压的平方成正比。其数学表达式为,第三单元电容器,课题五电容器及其放电现象分析,式中WC电场力所做的功，即转换成的电场能（J）； C电容量（F）； UC电容器两端的电压（）。,

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