电容的安装与调式

《电容的安装与调式》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一节电场电场是电荷或变化的磁场周围空间里存在的一种特殊形态的物质，其基本特性是静止电荷在电场中将受到作用力。描述电场强弱的物理量是电场强度，其定义为带单位电量的电荷在电场中受到的电场力。假设放置于电场中某点的试验电荷(体积和电荷量都非常小)的带电量q，它受到的电场力为F，则该点的电场强度E的计算公式为：E=F/q（3-1)在国际单位制中，力的单位是牛顿（N）(简称牛)，电量的单位是库仑（C）（简称库），因而电场强度的单位是牛/库（N/C）。电场强度不仅有大小，还有方向。在电场中，正电荷的受力方向与电场

2、强度的方向相同，负电荷受力方向与电场强度的方向相反。电场分为两种：一种是静电场，另外一种是感应电场。静电场是由静止电荷激发的电场。感应电场是由变化的磁场激发的电场。电场的分布可以用电力线来形象地描述。静电场的电力线起源于正电荷，终止于负电荷，或从无穷远处到无穷远处。图3-1中给出几种常见的电力线分布。需要提醒大家的是：（1）电力线是人们用来形象的描述电场分布的一簇曲线，它是假想的；（2）电力线不是闭合的曲线；（3）电力线上每一点的切线方向跟该点的电场强度方向一致；（4）电力线越密的地方，电场越强，电力线

3、越疏的地方，电场越弱；（5）电力线在空间是不相交的。第二节电容一、电容器和电容两个任意形状、彼此绝缘而又互相靠近的导体，在周围没有其他导体或带电体时，它们就组成了一个电容器，每一个导体就是该电容器的一个极板，两个导体之间的绝缘物质叫做电介质。电容器的基本特征是储存电荷，所以它具有储存电场能量的功能。电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件；在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。电容器在电路模型中的符号如图3-2所示。（a）电容器（b）可变电容器图3-2电容器的电路符号电容器贮

4、存电场能量的大小用电容容量表征，简称电容。对于图3-3中的电路，当开关合上时，在电场力的作用下，直流电源负极上自由电子向电容器的负极板移动，使负极板带上负电荷。同样，电容器的正极板上也将带有等量的正电荷。电源电压越高，电容器极板上的电荷越多。当电容器两极板间的电压与电源电压相等时，电荷不再移动，此时电容器两极板上存储的电荷将形成一个电场。假设电容器极板上存储的电荷为q，电源电压为U，则电容器电容C的计算公式为：C=q/U（3-2）实际上，一般电容器的电容是由本身的性质决定的，因而电容器极板上的电荷与外加

5、电压之比是常数C，也就是说电容器上的电荷与外加电压成正比，这样的电容叫做线性电容。在国际单位制中，电量的单位是库仑（C），电压的单位是伏特（V），电容的单位是法拉（F）（简称法），那么：1法拉（F）=1库仑（C）/1伏特（V）这意味着当电容器两极板间加1V的电压时，如果极板上存储的电荷为1C，则电容器的电容为1F。在实际使用中，电容通常较小，常用微法（μF）、皮法（pF）、纳法（nF）作单位，它们与法拉的换算关系是：1F=106μF=109nF=1012pF在真空中，大地具有较大的电荷存储能力，其可以作

6、为电容器的一个极板，而任何一个孤立的导体，其本身也可以看作是一个极板，这样便构成了一个电容器。如果以大地为零电位参考点，导体的电位为U，那么这类极板的电容的计算公式为：C=q/U另外，如果电容器两极板上分别带有等量异种电荷＋q和－q，它们的电位分别为U1和U2，则电容器的电容的计算公式为：C=q/U1-U2二、电容器的充放电使电容器带电的过程被称为电容器的充电。充电使电容器极板带等量异种电荷。在图3-3中，开关合上，电容器与电源相连，可以使电容器两个极板上带有异种电荷。因此，电容器实际上是用来存储电荷的

7、仪器，通过给电容器充电，可以让电容器存储一定的电荷。电容器带电后，两极板间便存在电场。电场所具有的能量的计算公式为：W=1/2qU=1/2CU2（3-3）使电容器失去电量的过程被称为电容器的放电。在某些情况下，使用电容器之前应先为电容器放电。简单的放电方法是用一根导线直接连在电容器的两端。电容器和电阻器都是电路中的基本元器件，但它们在电路中所起的作用不同。电阻器消耗电能，把电能转化成热能；理想的电容器则把电能存储起来，不消耗电能。当然，实际的电容器由于介质漏电及其他原因，也消耗一些电能。三、平行板电容器

8、平行板电容器是电容器中具有代表性的一种，它主要是由相互平行的相隔很近的金属板构成。这两块金属板就是电容器的两个极板。如果不考虑极板边缘上的电场畸变，那么极板间的电场可以认为是均匀的，这样就为我们解决问题提供了方便。利用电源使平行板带有一定量的电荷，用静电计来测量两极板的电压，对下列3种情况做实验：（1）只改变极板间的距离；（2）只改变极板间的正对面积；（3）在极板间插入不同的电介质，其他条件不变。实验结果表明：（1）极板间距离越大时，静电计