电容的连接)

【例1】有一真空电容器，其电容是8.2F，其间充满云母介质，将两极板间距离增大一倍后，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dSC01云母电容器的电容为dSC20r2比较两式可得F7.28F2.82721r2）（CC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。说明3．电容器存在耐压值UN(额定工作电压），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。串联电路电流（I）特点电压（U）特点电阻（R）特点电压、电流分配特点串联电路中各处电流相等。即：I=I1=I2串联电路两端的总电压等各部分电路的电压之和。即：U=U1+U2串联电路的总电阻等于各分电阻之和。即：R总=R1+R2串联电路中，各电阻两端的电压之比等于电阻之比。即：U1:U2=R1:R2或：U1:U总=R1:R总5你还记得吗?新课引入想一想：你在电子零件的商店买了三个电容，它们分别是2uF、3uF、6uF,但是它们对你的电容来说都太大了，你手头上需要一个1uF,你该怎么办？一、电容器的串联定义把几个电容器的极板首尾相接，连成一个无分支的电路，称为电容器的串联，如图1所示。图1电容器的串联二、电容器串联的特点⑴电荷量特点：每个电容器带的电荷量相等并等于等效电容器的电荷量q1=q2=q3=q⑵电压特点：U=U1+U2+U3总电压等于各个电容器的电容之和+q-q+U-C练一练一、如右图：1.已知q1=6x10-3c,则q2q3=_____________=———————等效电容q6x10-3c6x10-3c=_____________6x10-3c2.已知U=200V，U1=120V，U3=30V求U2？U2=50V三、电容器串联的性质（重难点）总电容的倒数等于各个电容器的电容的倒数之和。1、串联电容器的总电容11c21c31c++1c=补充说明：（1）电容器串联后的总电容量小于其中任意一个电容器的电容，原因是串联后相当于增大了两极板的距离。（2）n个相同均为C0的电容器串联时后的等效电容是：C=C0n练一练一、如右图：1.已知c1=1uF,c2=2uFc3=3uF,则等效电容C0=_____________6112.已知等效电容C0为0.5uF,C1为3uF,C2为4uF，则C3=_____________12173.已知C1=C2=C3=C0=120uF,求这组串联电容器的等效电容为多大？40uF二、电容器串联的性质（重难点）2、串联电容器的电压分配各个电容器两端的电压与其电容值成反比，即U1：U2：U3=11c21c３1c：：特例：两个电容器串联时的分压公式两个电容器串联若C1与C2串联接于电压为U的电路中，它们的等效电容为C，C1、C2分配的电压为U1、U2，则Ｃ２Ｃ１Ｃ１Ｃ２C+UCCCU2121+UCCCU21１２+已知11c21c３1c：：＝１:２:５Ｕ＝４０Ｖ，求Ｕ１，Ｕ２Ｕ３？解：U1：U2：U3=11c21c３1c：：＝１:２:５Ｕ１＝１１＋２＋５４０＝５练一练Ｕ2＝2１＋２＋５４０＝10Ｕ3＝5１＋２＋５４０＝25两个电容器C1和C2，其中Ｃ１＝１０ｕＦ，Ｃ２＝２０ｕＦ，将它串联到Ｕ＝３０Ｖ的电压两端，求它的等效电容Ｃ0是多少？每个电容器两端所承受的电压是多少？解：等效电容为：uFC67.63020020102010+VU20302010201+VU10302010102+【例4-1】如图4-1中，C1=C2=C3=C0=200F，额定工作电压为50V，电源电压U=120V，求这组串联电容器的等效电容是多大？每个电容器两端的电压是多大？说明在此电压下工作是否安全？图4-1电容器的串联解：三只电容串联后的等效电容为F67.66320030CC每个电容器上所带的电荷量为每个电容上的电压为V4031203321UUUU电容器上的电压小于它的额定电压，因此电容在这种情况下工作是安全的。C1081201067.6636321CUqqqq【例4-2】现有两只电容器，其中一只电容器的电容为C1=2F，额定工作电压为160V，另一只电容器的电容为C2=10F，额定工作电压为250V，若将这两个电容器串联起来，接在300V的直流电源上，如图4-4所示，问每只电容器上的电压是多少？这样使用是否安全？图4-2例题4-4图解：两只电容器串联后的等效电容为F67.11021022121++CCCCC各电容的电容量为各电容器上的电压为C1053001067.14621CUqqVU25030010)210(1010166+VU5030010)210(102266+结论：由于U1U1N，所以C1可能会被击穿；当C1被击穿后，300V的电压将全部加在C2上，即U2U2N，因而C2也可能被击穿。【练习1】如图4-1中，C1=C2=C3=C0=300F，额定工作电压为80V，电源电压U=220V，求这组串联电容器的等效电容是多大？每只电容器两端的电压是多大？在此电压下工作是否安全？图4-1电容器的串联解：三只电容串联后的等效电容为F100330030CC每只电容器上所带的电荷量为每只电容上的电压为V33.73322030321VUUUU电容器上的电压小于它的额定电压80V，因此电容在这种情况下工作是安全的。CCCUqqqq36321102222010100由于电容器C1的额定电压是160V，而实际加在它上面的电压是250V，远大于它的额定电压，所以电容器C1可能会被击穿；当C1被击穿后，300V的电压将全部加在C2上，这一电压也大于它的额定电压，因而也可能被击穿。由此可见，这样使用是不安全的。【课堂小结】【课后作业】P641.(5)、（6）2.(6)、（8）3.（4）1．电容器串联电路的特点2.电容器串联电路的应用