第二章 电势能与电势差 第四节：电容器 电容

1．电容器 由两个彼此 又相隔 的导体组成。 2．平行板电容器 (1)结构：由两块 的平行金属板组成。 (2)带电特点：两板带 电荷，分布在两板相对的内侧。某一极板所带电荷量的 规定为电容器的带电荷量。 绝缘 很近 彼此绝缘 等量异种 绝对值 3．电容器的充放电过程 (1)充电：电容器的充电是指使电容器带电的过程，充电电流流向 ，充电后两极板带等量异种电荷。 (2)放电：电容器的放电是指使充电后的电容器失去电荷的过程，放电电流流向 。 正极板 负极板

4．电容 (1)定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的 ，即C＝ 。 (2)单位：在国际单位制中是 ，符号是F, 1 F＝ ，还有微法(μF)、皮法(pF)等，1 F＝ μF＝ pF。 比值 法拉 1 C/V 106 1012

[重点诠释] 1．电容器充电、放电过程的特点 (1)充电过程特点(如图2－4－1所示)： ①充电电流方向为从电源正极流向电容器。 ②电容器所带电荷量增加。 ③电容器两极板间电压升高。 ④电容器中电场强度增加。 ⑤充电后，电容器从电源中获取的能量称为电场能。 图2－4－1 [特别提醒] 当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等。 (2)放电过程特点(如图2－4－2所示)：

①放电电流方向是从正极板流出。 ②电容器上电荷量减少。 ③电容器两极板间电压降低。 ④电容器中电场强度减弱。 ⑤电容器的电场能转化成其他形式的能。 [特别提醒] 放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程，当放电结束时，电路中无电流。 图2－4－2

图2－4－3

1．下列关于电容器充电和放电的说法中正确的是 (　　) A．电容器充电和放电时电流都由大变小 B．当电容器的电量最大时，电路中电流最大 C．当电容器两极板间的电压等于零时，电路中的电流最大 D．当电路中的电流最大的时候，电容器储存的电能最大

解析：充电过程，电路中电流为零时，说明自由移动的电荷“全部”聚焦到了电容器上，电容器的两极板所带的电量最大，两极板间的电压最大，场强最大；电路中电流最大时，说明聚集到电容器的自由移动的电荷数为零，则电容器的两极板所带的电量为零，两极板间的电压为零，场强为零。放电过程，开始时两板间，含电荷量最大，电压最高，场强最大，电流也最大，最后两极板间电量为零时，电压为零电流也为零。所以电容器充电和放电时电流都由大变小，选项A正确，选项B、C错误；充电过程当电容器上电量最大时，电容器上储存的电能最大，电路中的电流为零，选项D错误。 答案：A

1．分类 (1)按电介质分：空气电容器、 电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、 电容器等。 (2)按电容是否可变分： 电容器、 电容器等。 云母 电解 可变 固定 2．应用 (1)用于照相机的电子闪光灯：先由 储存能量，释放能量时发生放电，从而导致电子闪光灯管内的气体发出耀眼的白光。 (2)利用电容器测量水位：水位变化引起 变化，从而可测出水位变化。 (3)用于高能物理实验或工程中。 (4)驻极体话筒。 电容器 电容

[重点诠释] 1．平行板电容器的特点 物理量 要点 电容 平行板电容器的电容，由平行板的正对面积S、间距d及介质决定 电压 电容器上的电压就是外接电源的电压 电量 电容器充电后所带电量Q＝CU，如果充电后跟电源断开，Q就留在电容器极板上 场强 平行板间的电场看成一个匀强电场，场强E＝U/d

2．对于水平放置的平行板电容器，下列说法错误的是(　　) A．将两极板的间距加大，电容将增大 B．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小 于极板间距的陶瓷板，电容将增大 D．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小 于极板间距的铝板，电容将增大

答案：A

[例1]　(2012·惠州高二检测)一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝30×10－6 C增加到Q2＝36×10－6 C时，两板间的电势差从U1＝10 V增加到U2，求： (1)这个电容器的电容多大？ (2)U2为多少？ (3)如要使两极板电势差从10 V降为U2′＝6 V，则每板需减少多少电荷量？ [思路点拨]　根据电容的定义式求解即可。

[答案]　(1)3 μF　(2)12 V　(3)1.2×10－5 C

电容器的电容既等于带电荷量Q与电势差的比，也可直接用变化量ΔQ和ΔU的比值计算。

答案：150 μF　4.5×10－4 C

[例2]　一平行板电容器充电后，把电源断开，在保持正对面积不变时，将两极板绝缘地拉开一些距离，这时 (　　) A．由于电容减小，两板间电场能减少 B．由于电荷量不变，两板间电场能不变 C．由于两板间电压变大，两板间电场强度增大 D．两板间电场能增大

[答案]　D

2．若电容器充电后开关始终闭合，下列有关说法中正确 的是 (　　) A．若两极板的正对面积减小，电容器所带的电荷量变大 B．若两极板的正对面积减小，两极板间的场强变大 C．若两极板间的距离减小，两极板间的场强变大 D．若两极板间插入电介质，两极板间的场强变大

答案：C