《电容器的连接》ppt课件

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1、电容器的连接教学重点电容器串联后电容器组耐压值的计算1.理解电容器的基本特性。2.掌握电容器串联的概念、性质以及等效电容、电压和电量之间的关系。3.串联电容器组耐压值的计算。教学难点一、电容器的结构特点及用途电容器是一种储存电荷的容器，简称为电容，用字母C来表示。二、电容器的性能参数----电容量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，用q来表示。把电容器所带电荷量q与其端电压U的比值叫做电容器的电容量，简称电容。用字母C来表示。单位：电容的单位有法拉(F)、微法(F)、皮

2、法(pF)，它们之间的关系为1F=103mF=106F=109nF=1012pF在实际应用中，法拉这个单位太大，很少使用，通常采用毫法、微法、纳法、皮法。电容器的电容表征了电容器容纳电荷的本领。如果用q表示电容极板上所带电荷量，用U表示电容器两极板间电压，用C表示它的电容量，则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。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

3、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。三、说明将几个电容器的电极首尾相接，连成一种无分支路的连接方式称为电容器的串联，如下图所示。四、电容器的串联（a）串联方式（b）等效电路1.电量关系每个电容器的极板由于静电感应而带有等量的异种电荷，所以串联时每个极板上的电荷量都是q，即：2.电压关系串联电容器组中，极板上所储存的电荷是以正负交替的形式出现的，但各容器上电压的方向一致，也可由基尔霍夫电压定律得：串联电容器组的总电压等于各电容器端电压之和，即3.电容关系设n个电容器的电容分别为C1，C2，…，Cn，电压分

4、别为U1，U2，…，Un,n个电容器组串联后的等效电容为C，则由于而所以即串联电容器组的等效电容（总电容）的倒数等于各电容器电容的倒数之和。所以，串联后电容器的总电容比任一个电容器的电容都小。化简得若只有两个电容C1与C2串联，则等效电容若有n个相同的电容C0串联，则等效电容为电容器串联后，每个电容器承受电压都小于外加总电压，所以，当电容器的耐压值小于外加电压时，除可选用耐压值不低于外加电压的电容器外，还可采用电容器串联的方法来获得较高的耐压值。解：（1）三只电容器串联后的等效电容为（2）串联后每只电容器上所带的电量为【例3-1】三个电

5、容器串联连接，规格相同，都是200F，额定工作电压为50V,电源电压U=120V，试求：（1）等效电容是多大？（2）每只电容器两端的电量是多少？（3）在此电压下工作是否安全？电容器上的电压小于它的额定电压，因此，电容器在这种情况下是安全的。（3）每只电容器上的电压为【练习1】两个电容器，C1=60F，C2=40F，现将它们串联后，接在100V的直流电源上，试求：（1）串联后的等效电容；（2）每个电容器的带电量；（3）每个电容器的电压。解：（1）串联后的等效电容为（2）串联后的各个电容的带电量为在求解电容器串联问题时，求出带电量也是

6、解决问题的关键。我们要抓住电容串联时各电容器电量都等于总电量这个特性，其他问题就可以迎刃而解了。（3）各个电容的电压为需要注意的是，实际应用中采用电容器串联时，除应满足电容器的总电容外，还需注意工作电压的极限选择。方法：（1）求出每一个电容器允许储存的最大电量；（2）找出其中储存电量最小的一个作为串联电容器储存电量的极限值；（3）利用公式可得：串联电容器组的工作电压极限值（最大值）就等于电量的极限值除以总电容。可见，当n个相同的电容器串联时，电容器组的总耐压值为单个电容器耐压值的n倍，所以采取电容器串联的形式提高总的耐压值。1.

7、电量关系串联时每个极板上的电荷量都是q：2.电压关系串联电容器组的总电压等于各电容器端电压之和，课堂小结---电容器的串联3.电容关系串联电容器组的等效电容（总电容）的倒数等于各电容器电容的倒数之和4.电容器组耐压值的选择求出每一个电容器允许储存的最大电量，找出其中储存电量最小的一个作为串联电容器组储存电量的最大值。利用公式可得最大安全电压，即为耐压值。谢谢1．5个10V、30μF的电容器串联，等效电容是_______，耐压是_______；电容器的串联习题2．将“10μF、50V”和“5μF、50V”的两个电容器串联，那么电容器组的额

8、定工作电压应为100V。（）3．电容器C1和C2串联后接在直流电路中，若C1=3C2，则C1两端的电压是C2两端电压的（  ）A．3   B．9    C．1/4     D．1/94．两只电容分别为C1和