0710244孙刚奇妙的小电容 (2).ppt

奇妙的小电容
电容的定义
电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。电容的符号是C。
在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,换算关系是:
法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。相关公式:一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法,即:C=Q/U          但电容的大小不是由Q或U决定的,即:C=εS/4πkd 。其中,ε是一个常数,S为电容极板的面积,d为电容极板的距离, k则是静电力常量。电容器的电势能计算公式:E=CU^2/2
孤立导体的电容
所谓“孤立”导体,就是说在这孤立导体附近没有其他导体和带电体。
设想我们使一个孤立导体带电q,它将具有一定的电势U。理论和实验表明,随着q的增加,U将按比例地增加(这一点可以用唯一性定理来证明)。这样一个比例关系可写为:
q/U=C
式中C的与导体的尺寸和形状有关。它是一个与无关的常量,称之为该孤立导体的电容。它的物理意义是使导体每升高单位电势所需的电量。电容的单位应是C/V。
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电容器
电容器的定义:
电容器,简称电容,顾名思义,是‘装电的容器’,是一种容纳电荷的器件。英文名称:capacitor。一些常用的电容器如图所示。用字母C表示。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制电路等方面。
2、额定电压在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值,一般直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的永久损坏。
3、绝缘电阻直流电压加在电容上,并产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻. 当电容较小时,主要取决于电容的表面状态,容量〉,主要取决于介质的性能,绝缘电阻越小越好。电容的时间常数:为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。