电容和电容器 知识点精解
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发布时间：2023-07-25 06:39:21
在静电复印机里，常用图 1-52 所示的电路来调理 A、C 两板间电场强度的巨细，从 【 例 3】 而来操控复印件的色彩深浅。在操作时，首要对金属平板 A、B 组成的平行板电容器充电。该电容器 的 B 板接地，A、B 间充有介电常量为ε的电介质，充电后两板间的电势差为 U。然后，断开该充电电 源，将衔接金属平板 C 和可调电源ε的开关 K 闭合。这样，A、C 两板间的电场强度将随可调电源ε 的电压改动而得以调理。已知 C 板与 A 板很近，彼此平行，且各板面积持平。A、B 板间间隔为 d1，A、 C 板间的间隔为 d2，A、C 板间的空气介电常量取为 1。试求：当电源ε的电压为 U0 时，A、C 两板间 某点 P 处的电场强度。
别的，A 板两表面上电量的代数和应该等于 K 闭合前该板上所带的电量，设为 Q，即
因为 A、C 两板间电场可近似以为匀强电场，所以 P 点的电场强度 EP 为
【例 2】 如图 1-51 所示，两块水平放置的平行金属板 M、N，相距 为 d，组成一个电容为 C 的平行板电容器，M 板接地，M 板的正中央有一小 孔 B。从 B 孔正上方 h 处的 A 点，由停止一滴一滴地滴下质量为 m、电量为
q 的带电油滴，油滴穿过 B 孔后落到 N 板，把悉数电量传给 N 板，若不计空气阻力及板外电场：问： (1)第几滴油滴将在 M、N 板间作匀速直线)能抵达 N 板的液滴不会超越多少滴？ 【剖析思路】 带电油滴将所带的电量传给 N 板，因静电感应使 M 板带上等量异种电荷，这就 使电容器带电，M、N 板间存在匀强电场。当电场力等于重力时，油滴作匀速直线运动，此刻油滴从 A 点落到 N 板时重力做的功等于战胜电场力做的功。油滴至 N 板速度为零，即为最终一滴落至 N 板的油 滴，其他今后落下的油滴来达 N 板即反方向向上运动。 【解题办法】 静电感应原理、平行板电容器两板间的电场为匀强电场、电容的界说式、受力 平衡条件及动能定理。 【解题】 (1)设第 n 滴油滴将在两板间作匀速直线运动。
小。因为 Q=CU，U 不变，所以 Q 变小；平行板电客器内部电场为身强
②两板错开意味着正对面积 S 变小。由 C∝S 可知 C 变小，由 Q=CU
(2)设能抵达 N 板的液滴不会超越 n′滴，即第 n′滴在两板间作匀减速直线运动，抵达 N 板时的 速度刚好为零。由动能定理得 mg(hd)-qU′=0 其间 U′为第 n′油滴运动时两板间的电压，则
电容和电容器·知识点精解 1．电容的界说 (1)电容器 ①效果：电容器是电气设备中常用的一种重要元件，能够用来包容电荷。 ②构成：两金属板间夹上一层绝缘物质(电介质)便是一个最简略的电容器。两个金属板便是电 容器的两个电极。 ③充电与放电：使电容器带电叫充电；使充电后的电容器失掉电荷叫放电。 ④电容器所带电量：电容器的一个极板上所带电量的绝对值。 ⑤击穿电压与额外电压：加在电容器南北极上的电压假如超越某一极限，电介质将被击穿然后损 坏电容器，这个极限电压叫击穿电压；电容器长时间工Hale Waihona Puke Baidu所能接受的电压叫做额外电压，它比击穿电压 要低。 (2)电容的界说 电容器所带电量与两板间电势差之比叫电容。界说式为 ①单位：在国际单位制中，电容单位是法(F)。常用单位有：微法(μF)和皮法(pF)。它们的换 算联系是 1F=106uF=1012pF ②物理含义：表明电容器包容电荷身手巨细的物理量。 2．平行板电容器电容的决定因素 平行板电容器的电容，跟介电常量 ε 成正比，跟正对面积 S 成正比，跟极板间的间隔 d 成反比。 用公式表达为
B 的电荷要削减， 孤立导体 A 上的电荷尊从头散布， 充电安稳后， 孤立导体 A 处于静电平衡状况， 是等势体，才干列出 U1U2=U0 的联系式。当然，娴熟运用所学公式以及运算技巧也是回答该题的必 要条件。 【解题办法】 处于静电平衡状况的导体的性质、电容的界说、匀
【解题】 K 闭合后的等效电路如图 1-53 所示。设 A、B 板间的电容为 C1，电势差为 U1。A、C 板间的电容为 C2，电势差为 U2。金属板的面积为 S，则
常用的电容器可分为固定电容器和可变电容器。 (1)固定电容器 固定电容器的电容是固定不变的，常用的有纸质电容器及电解电容器。
①纸质电容器：在两层锡箔或铅箔中心夹以在白腊中浸过的纸，一同卷成圆柱体而制成的电容 器(图 1-49(a))。 ②电解电容器：这种电容器是用铝箔作阳极，用铝箔上很薄的一层氧化膜作电介质，用浸渍过 电解液的纸作阴极制成的(图 1-49(b))。因为氧化膜很薄，这种电容器的电容较大。电解电容器的极 性是固定的，使用时正负极不能接错，不能接交流电。 (2)可变电容器 ①特色：电容能够改动。 ②构成：由两组铝片组成(图 1-49(c))，固定的一组铝片叫定片，能够滚动的一组铝片叫动片。 使用时能够滚动动片使两组铝片正对面积发生改动然后改动电容的巨细。 (3)电路中常用的几种电容器的符号如图 1-49(d)所示。 B 【例 1】 图 1-50 中平行放置的金属板 A、 组成一只平行板电 容器。在不断开电键 K 时，①使 A 板向上平移摆开一些；②使 A 板向 右平移错开一些；③往 A、B 间充入介电常量ε＞1 的电介质。试评论 电容器两板电势差 U、 电量 Q、 板间场强 E 的改动状况。 若断开电键 K， 状况又怎么？ 【剖析思路】 处理本题的关键在于清晰电容器所触及的不变量。不断开电键时，意味着电容 器两板间的电压 U 坚持不变；断开电键后，意味着电容器所带电量是不变的。清晰以上两点，即可再 依据电容的界说式及平行板电容器电容的决定因素来评论本题。
首要对平行金属板 A、 组成的电容器充电时， 板带上的电荷设为 Q， Q=C1U。 B A 则
开关 K 闭合后等效电路如图 1-53 所示，因为金属板 B 和电源负极都接地，所以它们电势均为零。设 此刻金属板 A、B 间的电势差为 U1，金属板 A、C 间的电势差为 U2，则因为电源电压为 U0，所以有 U1U2=U0。可见，开关 K 闭合后，金属板 A、B 间的电势差将变小，故金属板 A、B 上的电荷将发生变 化。孤立导体 A 的电荷将从头散布，设其上表面带负电荷为-Q2，下表面带正电荷为Q1，则有 Q1(-Q2)=Q。所以金属板 B 上的电荷将由-Q 削减为-Q1，金属板 C 的电荷为Q2。下面的使命便是用 尽量多的已知量表明出 Q2，则
