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LOGO项目3电容和电感任务3.1认识电容任务3.2了解电磁感应任务3.3认识电感任务3.4拓展与训练项目3电容和电感任务3.1认识电容电容器是一种储能元器件，在电子设备中应用十分广泛，能起到平滑滤波、退藕、调谐回路、能量转换等作用。3.1.1电容器的基本知识1.电容器电容器是基本电子元器件之一。任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都可看成一个电容器。项目3电容和电感电容器的结构纸介电容器电子线路板中的电容器固定电容器电解电容器可变电容器项目3电容和电感2.电容的概念电容器的电容量简称电容，用符号C表示。电容的国际单位是法拉，用符号F表示。常用较小的单位，如微法(µF)和皮法（pF)。1F=106µF=l012pF对于确定的电容器，其电容就等于单位电压作用下所储存的电荷量。Q极板储存的电荷量，单位库(C)；U两极板间的电压，单位伏(V)；C电容器的电容，单位法(F)。QCU项目3电容和电感平行板电容器的电容可按下式计算:C——电容，单位是法(F)；S——两极板的正对面积，单位是平方米(m2)；d——极板间的距离，单位是米(m)；——介质的介电常数，单位是法/米(F/m)。介电常数愈小绝缘性愈好，真空中的介电常数：SCd1208.8610/Fm项目3电容和电感3.1.2电容器的分类、选用及连接1.电容器的分类电容器按容量是否可调分为固定电容器和可变电容器两大类。固定电容器按介质材料不同，可分为金属化纸介电容器、聚苯乙烯电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器、云母电容器、瓷片电容器等。2.电容器的选用电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路、漏电等现象，并且核对它的电容值和额定电压。项目3电容和电感（1）电容器的标称和允许误差大多数电容器的电容值都直接标在电容器的表面上。瓷介电容器体积较小，只标数值，单位为µF。还有一些电容器用三位数字表示电容量的大小，前两位表示电容器量的有效数字，最后一位数字表示有效数字后0的个数，单位是pF。还有一些电容器用不同的颜色表示不同的数字，色环的读取方向为:从电容器的顶部向引脚方向读取。项目3电容和电感(2)电容器的额定工作电压电容器的额定工作电压是指电容器在电路中能长期可靠工作而不被击穿的直流电压，又称耐压。如果电容器工作在交流电路中，应保证所加交流电压的最大值不能超过电容器的额定工作电压。不同电路应该选用不同种类的电容器。谐振回路可以选用云母、高频陶瓷电容，隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容器，滤波可以选用电解电容，旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容器。项目3电容和电感3.电容器的连接实际应用中，要根据电路要求的电容量和耐压值选择所需的电容，如果遇到现有电容容量不符合要求或耐压不足的情况时，可以通过串联电容器来提高耐压值，并联电容器来增加容量。项目3电容和电感(1)电容器的串联与电阻串联一样，将两个或两个以上电容器首尾依次相连，形成一条通路的连接方式，称为电容器的串联。项目3电容和电感1.电容器的充电当开关置于接点1，电源开始向电容器充电。开始时，电源与电容器问电位差较大，电流较大，灯泡较亮，随着充电过程的持续，电容器上电压不断升高，电位差减小，电流较刚接入时减小，灯泡逐渐变暗。直至电容器电压与电源电动势相等时，电位差为零，充电结束，灯泡熄灭。从电流表可以观察到充电电流由大到小的变化，从电压表可以观察到电容器两端电压由小到大的变化。项目3电容和电感2.电容器的放电电容器充电结束后，将开关置于接点“2”，电容器接通放电回路。可以观察到小灯泡亮了一下又熄灭了。这是由于电容器相当于一个等效电源。在电容器两极板间电场力的作用下，负极板的负电荷不断与正极板的正电荷中和，随着极板上电荷量的减少，电容器两端的电压和电流也随之下降，直至两极板上电荷完全中和。这时电容器两极板间电压为零，电路中电流也为零，灯泡熄灭。项目3电容和电感磁体两端磁性最强的区域叫做磁极。可以在水平面内自由转动的磁针，静止后总是一个磁极指南，另一个指北。指北的一端称为北极，用字母N来表示;指南的一端称为南极，用字母S来表示。任何磁体都具有两个磁极，而且无论把磁体怎样分割，总会保持有两个异性磁极。与电荷间的相互作用力相似，当两个磁极靠近时，它们之间也会产生相互作用的力：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。项目3电容和电感磁感线具有以下性质。(1)磁感线是互不相交的闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内由S极指向N极;(2)磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱，空间某处磁感线越密集表示该处磁场越强，磁感线越稀疏表示该处磁场越弱;(3)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，即在该点放上小磁针后，磁针N极所指的方向。项目3电容和电感4.电流的磁效应以上的实验中，导体通电后，小磁针转动;漆包线通电后，铁钉能吸引更小的铁钉。这说明磁铁并不是磁场的唯一来源，通电的导体周围也存在磁场，这种现象称为电流的磁效应。(1)磁场的强弱:电流产生磁场的强弱与通电导体中的电流大小有关，电流越大，磁场越强;电流产生磁场的强弱还与距导体的远近有关，离导体越近，磁场越强。项目3电容和电感(2)磁场的方向:通电导体磁场的方向可用安培定则来判断。1)通电直导体周围的磁场通电直导线周围的磁场位于与该导体垂直的平面上，其形状是一个个环绕导体的同心圆。安培定则:右手握住通电直导线，大拇指指向与电流方向一致，四指环绕方向就是该电流产生的磁场方向。项目3电容和电感3.2.3磁场对电流的作用1.磁场对通电直导体的作用通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁力，也称安培力。先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小，然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。比较两次实验结果发现，通电导线长度一定时，电流越大，导线所受电磁力越大;电流一定时，通电导线越长，电磁力也越大。项目3电容和电感当电流方向与磁场方向垂直时，电流所受的电磁力最大。电磁力的计算式为F=BIL式中，F-导体受到电磁力的大小，单位为牛顿(N);B--磁感应强度，单位为特斯拉(T);I--导体中电流的大小，单位为安培(A);L--导体在磁场中的有效长度，单位为米(m)。项目3电容和电感3.2.4电磁感应现象1.电磁感应现象利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。只有碰铁或线圈移动时，线圈中才会有电流产生。而二者无论如何移动最终改变的是穿过线圈平面的磁通量。也就是说发生电磁感应现象的条件是:闭合回路内的磁通发生变化。在电磁感应现象中产生的电流，称为感应电流，产生感应电流的电动势称为感应电动势。项目3电容和电感3.3.2电感器的参数和质量检在用万用表检测电感器时，将万用表置于表RX1挡，红、黑表笔分别接线圈的两个引脚，此时根据测出的阻值大小可以分为三种情况进行鉴别。阻值为零:说明电感器内部短路。阻值无穷大:说明电感器内部开。有一定阻值:如果测出的阻值在正常范围内，而外形、外表颜色又无变化，则可认为被测电感线圈是正常的。项目3电容和电感3.4拓展与训练3.4.1电容器和电感器的识别与检测1.电容器电容器是一种储能元件，具有隔直流、通交流等特性，常用来组成耦合、滤波、旁路、振荡等电路。电容器按结构可分为固定、可变和半可变(微调)电容器三种，按介质材料不同，电容器可分为纸介、瓷介、云母、有机薄膜和电解电容器等。项目3电容和电感电容器的标注方法有三种：直标法、数码标注法和色标法。（1）直标法不带小数点的整数若无标注单位，表示是pF。例如7500表示7500pF。凡带小数点的数，若无标注单位，则表示是µF。例如0.01表示0.01µF。项目3电容和电感2.电容器的检测（1）非电解电容器的检测用万用表的电阻挡可判断电容器的短路、断路、漏电等故障。（2）电解电容器的极性检测用万用表测量电解电容器两极间的漏电电阻，记下第一次测量的阻值，然后调换表笔再测一次。两次检测到的漏电电阻中，阻值大的那次，黑表笔接的是电解电容器的正极，红表笔接的是负极。项目3电容和电感4.电感器的检测用万用表可对电感器作初步检测，方法是用万用表的电阻挡测量线圈的直流电阻，根据直流电阻值判断电感线圈绕组有无短路、断路故障，初步判断它的好坏。电感量和品质因数等参数可用电感测量仪检测，也可用万用电桥检测，线圈绕组之间、绕组与铁心、屏蔽层之间的绝缘电阻可用兆欧表(摇表)检测。项目3电容和电感