第一节 电容器和电容一、容器二、电容三、平行板电容器的电容四、说明一、容器1结构：两个彼此靠近又相互绝缘的导体，就构成了一个电容器。这对导体叫电容器的两个极板。2种类：电容器按其电容量是否可变，可分为固定 电容器和可变电容器，可变电容器还包括半可变电容器，它们在电路中的符号参见表4-1。 固定电容器的电容量是固定不变的，它的性能和用途与两极板间的介质有关。一般常用的介质有云母、陶瓷、 金属氧化膜、纸介质、铝电解质等。电解电容器是有正负极之分的，使用时不可将极性接 反或接到交流电路中，否则会将电解电容器击穿。电容量在一定范围内可调的电容器叫可变电容器。半 可变电容器又叫微调电容。常用的电容器如图4-1所示。图4-1 常用电容器 3作用：电容器是储存和容纳电荷的装置，也是储存电场能量的装置。电容器每个极板上所储存的电荷的量 叫电容器的电量。将电容器两极板分别接到电源的正负极上，使电容器 两极板分别带上等量异号电荷，这个过程叫电容器的充电 过程。 电容器充电后，极板间有电场和电压。用一根导线将电容器两极板相连，两极板上正负电荷 中和，电容器失去电量，这个过程称为电容器的放电过程 。 4平行板电容器：由两块相互平行、靠得很近、彼此绝缘的金属板所组成的电容器，叫平行板电容器。是一 种最简单的电容器。图4-2给出了平板电容器的示意图。图4-2 平行板电容器 二、电容 1电容C如图4-2所示，当电容器极板上所带的电量Q增加或减少时， 两极板间的电压U也随之增加或减少，但Q与U的比值是一个恒 量，不同的电容器，Q/U的值不同。电容反映了电容器储存电荷能力的大小，它只与电容本身 的性质有关，与电容器所带的电量及电容器两极板间的电压无 关。 2单位电容的单位有法拉(F)、微法(F)、皮法(pF)，它们之间的 关系为1 F = 10 6 F = 10 12 pF电容器所带电量与两极板间电压之比，称为电容器的电容三、平行板电容器的电容图4-2所示的平行板电容器的电容C，跟介电常数 成正比，跟两极板正对的面积S成正比，跟极板间的距离成d反比，即式中介电常数 由介质的性质决定，单位是F/m。真空介电常数为 0 8.86 1012 F/m。某种介质的介电常数 与真空介电常数 0之比，叫做 该介质的相对介电常数，用 r表示，即 r = / 0表4-2给出了几种常用介质的相对介电常数。 四、说明1电容是电容器的固有特性，它只与两极板正对面积、板间距离及板间的介质有关，与电容器是否带电、带电多 少无关。 2任何两个导体之间都存在电容。3电容器存在耐压值，当加在电容器两极板间的电压 大于它的额定电压时，电容器将被击穿。【例4-1】将一个电容为6.8 F的电 容器接到电动势为1000 V的直流电源上 ，充电结束后，求电容器极板上所带的 电量。解： 根据电容定义式 ，则Q = CU = 6.8 106 1000 = 0.0068 C 【例4-2】 有一真空电容器，其电容是 8.2 F，将两极板间距离增大一倍后，其 间充满云母介质，求云母电容器的电容。解：查表4-2可知云母的相对介电常数 r = 7，则真空电 容器的电容为云母电容器的电容为比较两式可得