电容和电容器
一．选择题 题号：30814001 分值：3分
难度系数等级：4
一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大，则两极板间的电势差、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化：
()A 12U 减小，E 减小，W 减小； ()B 12U 增大，E 增大，W 增大； ()C 12U 增大，E 不变，W 增大； ()D 12U 减小，E 不变，W 不变。
答案： ()C
题号：30813002 分值：3分
难度系数等级：3
将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，断开电源.再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间，则由于金属板的插入及其所放位置的不同，对电容器储能的影响为：
()A 储能减少，但与金属板位置无关； ()B 储能减少，且与金属板位置有关；
()C 储能增加，但与金属板位置无关； ()D 储能增加，且与金属板位置有关。
答案：()A
题号：30813003 分值：3分
难度系数等级：3
一平行板电容器始终与电压一定的电源相联。当电容器两极板间为真空时，电场强度为0E
，电位移为0D
，而当两极板间充满相对介电常量为r ε的各向同性均匀电介质时，电场强度为E ，电位移为D
，则
()A r E E ε/0 =，0D D =
； ()B 0E E =，0D D r
ε=； ()C r E E ε/0 =，r D D ε/0 =
； ()D 0E E =，0D D
=。
答案：()B
题号：30812004 分值：3分
难度系数等级：2
将1C 和2C 两空气电容器串联起来接上电源充电。然后将电源断开，再把一电介质板插入1C 中，则 ()A 1C 上电势差减小，2C 上电势差增大； ()B 1C 上电势差减小，2C 上电势差不变； ()C 1C 上电势差增大，2C 上电势差减小； ()D 1C 上电势差增大，2C 上电势差不变。
答案：()B
题号：30812005 分值：3分
难度系数等级：2
两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则 ()A 空心球电容值大； ()B 实心球电容值大； ()C 两球电容值相等； ()D 大小关系无法确定。 答案：()C
题号：30812006 分值：3分
难度系数等级：2
1C 和2C 两空气电容器并联以后接电源充电，在电源保持联接的情况下，在1C 中插入一电介质板，
则
()A 1C 极板上电量增加，2C 极板上电量减少；()B 1C 极板上电量减少，2C 极板上电量增加； ()C 1C 极板上电量增加，2C 极板上电量不变；()D 1C 极板上电量减少，2C 极板上电量不变。
答案：()C
题号：30813007 分值：3分
难度系数等级：3
用力F 把电容器中的电介质板拉出，在图(a)和图(b)的两种情况下，电容器中储存的静电能量将
()A 都增加； ()B 都减少；
()C (a )增加，(b)减小； ()D (a )减少，(b)增加。
答案：()D
题号：30812008 分值：3分
难度系数等级：2
如图所示，先接通开关K ，使电容器充电，然后断开K ；当电容器板间的距离增大时，假定电容器处于干燥的空气中，则 ()A 电容器上的电量减小； ()B 电容器两板间的场强减小；
()C 电容器两板间的电压变小；
()D 以上说法均不正确。
答案： ()D
题号：30812009 分值：3分
难度系数等级：2
如图所示，使K 闭合，增大电容器两板间的距离，并假定电容器处于干燥的空气中则 ()A 电容器上的电量减小； ()B 电容器两板间的电压减小；
()C 电容器两板间的场强变大；
()D 以上说法均不正确。
答案：()A
题号：30812010 分值：3分
难度系数等级：2
将平行板电容器的两极板接上电源，以维持其间电压不变，用相对介电常数为εr 的均匀电介质填满极板间，则下列说法哪种正确？ ()A 极板间电场增大为原来的εr 倍； ()B 极板上的电量不变；
()C 电容增大为原来的εr 倍；
()D 以上说法均不正确。
答案：()C
题号：30814011 分值：3分
难度系数等级：4
平行板电容器两极板（看作很大的平板）间的相互作用力F 与两极板间的电压U 的关系是：
C ε
K
C ε K
()A F U ∝； ()B 1F U
∝
； ()C 2
1F U
∝
； ()D 2F U ∝。
答案：()D
题号：30814012 分值：3分
难度系数等级：4
一空气平行板电容器的两极板带电分别为q +、q -，极板面积S ，间距d 。若在其间平行地插入一块与极板面积相同的金属板，厚度为()t t d <。则：
()A 板间场强大小0q
S
ε，电容0S d t ε-； ()B 板间场强大小
0q
S
ε，电容
0S d
ε；
()C 板间场强大小
0q
S
ε，电容
0S
t
ε； ()D 以上判断都不对。
答案：()A
二 判断题
题号：30822001 分值：3分
难度系数等级：2
电容器的电容值是它的固有属性，按照定义12
Q C U =
，电容值与它所带电荷的多少成正比。
答案：错
题号：30821002 分值：3分
难度系数等级：1
电容器的电容值是它的固有属性，与它所带电荷的多少无关。 答案：对
题号：30822003 分值：3分
难度系数等级：2
由于孤立导体的孤立性，所以它没有电容。 答案：错
题号：30821004 分值：3分
难度系数等级：1
考察电容器的指标有两个，一个是它的电容大小，一个是它的耐压性能。 答案：对
题号：30823005 分值：3分
难度系数等级：3
真空中，半径是R 的金属球，其电容值是04R πε。当把它放在相对介电常数是2r ε=的煤油中，其电容增大两倍。 答案：对
题号：30821006
分值：3分
难度系数等级：1
电容器串联使用，是为了增大其容电本领，电容器并联使用，是为了增大其耐压性能。
答案：错
题号：30821007
分值：3分
难度系数等级：1
电容器串联使用，是为了增大其耐压性能，电容器并联使用，是为了增大其容电本领。
答案：对
题号：30822008
分值：3分
难度系数等级：2
球形电容器充电后，电场中各点的能量密度均相等。
答案：错
题号：30822009
分值：3分
难度系数等级：2
两个电容不同的电容器，串联后接在电源上，则电容小的电容器上的电势差反而大。
答案：对
题号：30821010
分值：3分
难度系数等级：1
电介质在电容中的作用是增大电容和提高其耐压性能。
答案：对
三填空题
题号：30833001
分值：3分
难度系数等级：3
一平行板电容器电容为C，两板间距为d。充电后，两板间作用力为F，则两板电势差为。
题号：30834002
分值：3分
难度系数等级：4
两只电容器，
18μF
C=、
22μF
C=，分别把它们充电到1000V，然
后将它们反接(如图所示)，此时两极板间的电势差为伏特。
答案：600V
题号：30833003
分值：3分
难度系数等级：3
真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等。则带电球体的静电能比带电球面的静电能。（填“大于”、“小于”和“等于”）
答案：大于
题号：30833004
分值：3分
难度系数等级：3
两个空气电容器1和2，并联后接在电压恒定的直流电源上，如图所示。今有一块各向同性均匀电介质板缓慢地插入电容器1中，则电容器组的总电荷将__________。（填“增大”、“减小”和“不变”） 答案：增大
题号：30833005
分值：3分
难度系数等级：3
两个空气电容器1和2，并联后接在电压恒定的直流电源上，如图所示。今有一块各向同性均匀电介质板缓慢地插入电容器1中，则电容器组储存的电能将__________。（填“增大”、“减小”和“不变”） 答案：增大
题号：30832006 分值：3分
难度系数等级：2
一空气平行板电容器，两极板间距为d ，充电后板间电压为U 。然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为/3d 的金属板，则板间电压变成'U =________________。 答案：2
3U
题号：30832007 分值：3分
难度系数等级：2
一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________。 (填“增大”、“减小”或“”) 答案：不变
题号：30831008 分值：3分
难度系数等级：1
一平行板电容器二极板间充满相对介电常数r ε的电介质，则电容变为原来的___________倍。 答案：r ε
题号：30831009 分值：3分
难度系数等级：1 一个孤立导体，当它带有电荷q 而电势U 为时，则用q 和U 表示时，该导体的电容为C =_________。 答案：/q U
题号：30832010 分值：3分
难度系数等级：2
一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则电场能量____________________。 (填“增大”、“减小”或“不变”) 答案：增大
题号：30832011 分值：3分
难度系数等级：2
一平行板电容器两极板间电压为U ，其间充满相对电容率为r ε的各向同性均匀电介质，电介质厚度为d 。则电介质中的电场能量密度e w = 。 答案：202
2r
U d
εε
题号：30831012 分值：3分
难度系数等级：1
一空气平行板电容器，接电源充电后电容器中储存电能为W 。在保持电源接通的情况下，在两极板间充满相对电容率为r ε的电介质，则该电容器中储存的能量为W 的 倍。
答案：r ε
题号：30832013 分值：3分
难度系数等级：2
平行板电容器充电后将电源断开，然后把一厚度为两极板距离一半的金属板平行插入极板的中间，则电场能量变为原来的 倍。 答案：
12
题号：30832014 分值：3分
难度系数等级：2
平行板电容器充电后仍保持与电源相联，然后把一厚度为两极板距离一半的金属板平行插入极板的中间，则电场能量变为原来的 倍。 答案：2
题号：30831015 分值：3分
难度系数等级：1
空气中有一半径为R 的弧立导体球，设无穷远为电势零点。则导体球的电容C =____ ___。 答案：04R πε
题号：30832016 分值：3分
难度系数等级：2
空气中有一半径为R 的弧立导体球，设无穷远为电势零点。若球上所带电量为Q ，则能量W =____ ___。 答案：
2
08Q
R
πε
题号：30833017 分值：3分
难度系数等级：3
空气中有一半径为R 的弧立导体球，设无穷远为电势零点。若空气的击穿场强为g E ，导体上能贮存
的最大电量为_______________。 答案：2
04g R E πε
题号：30834018 分值：3分
难度系数等级：4
平行板电容器充电后与电源断开，若用绝缘手柄将两板极间距慢慢拉开。在拉大的过程中，电量、场强、电势差、电容和电场能量这几个物理量中增大的是_______________。 答案：电势差、电场能量
题号：30831019 分值：3分
难度系数等级：1
两个电容器的电容分别为1C 、2C ，串联后接在电源上，则它们所分得的电压之比12
V V = 。
答案：
21
C C
题号：30831020 分值：3分
难度系数等级：1
两个电容器的电容分别为1C 、2C ，并联后接在电源上，则它们所带电荷之比12
Q Q = 。
答案：12
C C
四 计算题
题号：30843001 分值：3分
难度系数等级：3
三平行板A 、B 、C ，面积为2=200cm S 。A 、B 之间相距4m m ，A 、
C 之间相距2m m ，B 、C 两板接地，
如图所示。若使A 板带正电-7310C ?，求：（1）B 、C 两板上的感应负电荷各为多少？（2）A 板电势为多大？ 答案： 如题图示，令A 板左侧面电荷面密度为1σ，右侧面电荷面密度为2σ，则C 、B 面上的感应电荷额面密度分别为1σ、2σ 1分
∵ AC AB U U =
即 AC AC AB AB E d E d = 1分 又 ∵ 12A C A B 0
E E σσεε==
1分
∴
A C 1A
B 2
A B
A C
2E d E d σσ=== 1分
且 1σ+2
σ
A q S
=
2分
得 A 23q S σ=
1分 A 123q S
σ=
1分 而 7
C 1A 2210
3
q S q σ-=-=-
=-?C
7
B 2110
C q S σ-=-=-? 1分
3
1A A C A C A C 0
2.310U E d d σε==
=?V 1分
题号：30842002 分值：3分
难度系数等级：2
电容14μF C =的电容器在V 800的电势差下充电,然后切断电源,并将此电容器的两个极板与原来不带电、26μF C =的电容器的两极板相连，求：（1）、每个电容器极板所带的电荷量；（2）、连接前后的静电能。 答案：（1）、电容器的总电荷量为：
6
3
1410
800 3.210C q C U C --==??=? 2分
设两个电容器极板所带的电荷量分别为1q 和2q ，则由：
q q q =+21 1分
2
21
1C q C q =
1分
得： 3
1112
1.2810C C q q C C -=
=?+ 1分 3
21 1.9210C q q q -=-=? 1分
（2）连接前的静电场能就是连接前第一个电容器的能量，即：
262
1111410800 1.28J 22
W C U -==???= 2分
连接后的静电场能即并联后电容器的能量，即：
2
32
26
6
12(3.210)0.512J 2()
2(410
610)
q
W C C ---?=
=
=+??+? 2分
题号：30845003 分值：3分
难度系数等级：5
一平行板电容器，极板面积为S ，两极板之间距离为d ，中间充满相对介电常量为r ε的各向同性均匀电介质，设极板之间电势差为U 。试求在维持电势差U 不变下将介质取出，外力需作功多少？ 答案：在两极板之间电势差U 不变下，有介质时电容器中的电场能量为
S d
U U
C W r
2
02
112
121εε=
=
2分
取出介质后的电场能量为
S d
U U
C W 2
2
222
121ε=
=
2分
在两极板之间电势差U 不变下，由于电容值改变，极板上电荷发生变化
?q = q 2 -q 1 = C 2U -C 1U ()U
d
S r εε-=10
2分
电源作功
()220
1r S A U q U d
εε?==- 2分
设外力作功为1A ，则根据功能原理，
1221A A W W W ?+==- 1分 故外力作功
()2
2112
1U d
S A W A r εε-=
-=? 1分
题号：30842004 分值：3分
难度系数等级：2 如图所示，一电容器由两个同轴圆筒组成，内筒半径为a ，外筒半径为b ，筒长都是L ，中间充满相对介电常量为r ε的各向同性均匀电介质。内、外筒分别带有等量异号电荷Q +和Q -。设a a b <<-)(，>> L b ，忽略边缘效应，求： (1) 圆柱形电
容器的电容；(2) 电容器贮存的能量。 答案：（1）、由题给条件 (a a b <<-)和b L >>，忽略边缘效应, 应用高斯定理可求出两筒之间的场强为：
)2/(0Lr Q E r εεπ= 3分 两筒间的电势差
=
π=
?r
dr
L Q
U b
a
r εε
2a
b L
Q r ln
20εεπ 2分
电容器的电容
)]//[ln()2(/0a b L U Q C r εεπ== 2分
（2）、电容器贮存的能量
2
21CU
W =
)/ln()]4/([02
a b L Q r εεπ= 3分
题号：30844005 分值：3分
难度系数等级：4
如图所示，一平行板电容器，极板面积为S ，两极板之间距离为d ，求（1）若极板间是均匀电介质，介电常数为ε，在忽略边缘效应的情况下，则电容是多少？（2）当中间充满介电常量按)1(0d x +
=εε规
律变化的电介质时，再次计算该电容器的电容。
答案：（1）设两极板上分别带自由电荷面密度0σ±，则电场强度分布为 0E σε
= 2分
两极板之间的电势差为
S
00
d d d U E x σε
=
=
?
1分
该电容器的电容值为
0S S C U
d
σε=
=
1分
（2）两极板上分别带自由电荷面密度0σ±，则介质中的电场强度分布为
()000d E d x σσε
ε=
=
+ 2分
两极板之间的电势差为
00
d d d d d x U E x d x
σε=
=
+?
?
00
ln 2d σε=
2分
该电容器的电容值为
00ln 2
S S C U
d σε=
=
2分
题号：30843006 分值：3分
难度系数等级：3
1 （本小题5分）一平行板电容器，极板间距离为10cm d =，其间有一半充以相对介电常量10=r ε的各向同性均匀电介质，其余部分为空气，如图所示。当两极间电势差为100 V V =时，试分别求空气中和介质中的电位移大小和电场强度大小。
2 （本小题5分）一个空气电容器,其电容是10
0910
F C -=?,充电到电压为
0900V U =后断开电源,然后,把其浸入煤油 ()2=r ε中,求:浸入煤油过程中损失的静电能。
答案：1设空气中和介质中的电位移矢量和电场强度矢量分别为1D 、2D 和1E 、2E
，则
12U E d E d == 1分 (1) 101D E ε= 1分 (2) 202r D E εε= 1分 (3)
联立解得
100021==
=d
U E E V/m 1分
2
9
101C/m
10
85.8-?==E D ε；2
8
202C/m
10
85.8-?==E D r εε 1分
2电容器浸入煤油前的能量为
2
9
2
4
111091090036510J 22
W C U
--=
=
???=?.. 2分
浸入煤油后，电容器的能量
4
4
1
136510
J 18210J 2
r
W W ε--?'=
=
=?.. 2分
在此过程中损失的能量为
4
1118310J W W -'-=?. 1分
题号：30843007 分值：3分
难度系数等级：3
1（本小题5分）在平行板电容器的一半容积内充入相对介电常数为r ε的电介质。试求：在有电介质部分和无电介质部分极板上自由电荷面密度的比值。 2（本小题5分）将两个电容器1C 和2C 充电到相等的电压U 以后切断电源，再将每一电容器的正极板与另一电容器的负极板相联。试求：(1)每个电容器的最终电荷；(2)电场能量的损失。
答案：1如图所示，充满电介质部分场强为2E
，真空部分场
强为1E
，自由电荷面密度分别为2σ与1σ
由∑?=?0d q S D
，得 11σ=D
22σ=D 1分
而 101E D ε= 1分
202E D r εε= 1分
12U E E d
==
1分
∴
r D D εσσ==
1
21
2 1分
2如图所示，设联接后两电容器带电分别为1q ,2q
则 ?????
??==-=-=+21
2
2112
121201021U
U U C U C q q
U C U C q q q q 2分
解得 (1) 112112
()C C C q U C C -=
+
212212
()C C C q U C C -=
+ 1分
(2)电场能量损失 W W W -=?0
)22(
)2
121
(2
2
2
1
2
1
2
22
1C q C q U C U C +
-+
=
2
2
1212U C C C C += 2分
题号：30844008 分值：3分
难度系数等级：4
两个相同的空气电容器,其电容都是10
0910
F C -=?,都充电到电压各为0900V U =后断开电源,
然
后,把其中之一浸入煤油 ()2=r ε中,然后把两个电容器并联,求:(1)浸入煤油过程中损失的静电能；（2）并联过程中损失的静电能。 答案：（1）电容器浸入煤油前的能量为
2
9
24
1110910
90036510J 22
W C U
--=
=
???=?.. 1分
浸入煤油后，电容器的能量
4
4
1
136510
J 18210J 2
r
W W ε--?'=
=
=?.. 2分
在此过程中损失的能量为
4
1118310J W W -'-=?. 1分
（2）并联前，两个电容器的总能量为
444
211365101821054710J W W W ---'=+=?+?=?... 1分
并联后的总电容 1()r r C C C C εε'=+=+ 2分 并联电容器上的总电量 2q CU = 1分 并联后电容器的总能量为
2
2
2
4
211224448610J 221113
r r
r
q
CU CU
W W W C C
εεε-'=
=
=
=
=
=?'
+++()
.() 1分
并联过程中损失的能量为
444
22547104861006110J W W ---'-=?-?=?... 1分
题号：30844009
分值：3分
难度系数等级：4
如题所示，一空气平行板电容器，极板面积为S ，两极板之间距离为d ，其中平行地放有一层厚度为t (()t d <、相对介电常量为r ε的各向同性均匀电介质。略去边缘效应，试求其电容值。
答案：设极板上的自由电荷面密度为0σ．应用D
的高斯定理可得两极板之间的
电位移大小为 D σ= 1分 由0r D E εε=
得空气中的电场强度大小为 00
0E σε= 1分
电介质中的电场强度的大小为 000()r E σεε= 2分
两极板之间的电势差为
0()U E d t Et =-+ ()t t d r
εεσεσ00
+
-=
()[]t d r r r
εεεεσ-+=
10 3分
电容器的电容为
()t
d S U
S
C r r r εεεεσ-+=
=
10 3分
题号：30842010 分值：3分
难度系数等级：2
两个同轴的圆柱面，长度均为l ，半径分别为1R 和2R (2R ＞1R )，且l >>2R -1R ，两柱面之间充有介电常数ε的均匀电介质.当两圆柱面分别带等量异号电荷Q 和-Q 时，求： (1)在半径r 处(1R ＜r ＜2R )，厚度为d r ，长为l 的圆柱薄壳中任一点的电场能量密度和整个薄壳中的电场能量；(2)电介质中的总电场能量；(3)圆柱形电容器的电容。（忽
落边缘效应）
答案：取半径为r 的同轴圆柱面作为高斯面，
则 rlD S D S π2d )
(=??
1分
当)(21R r R <<时， Q q =∑ 1分 ∴ rl Q D π2= 1分 (1)电场能量密度 2
2
2
22
π82l r Q
D
w εε
=
=
1分
薄壳中 22
2
22
d d d 2πd 8π4πQ
Q r W w V r rl r l
rl
εε=== 2分
(2)电介质中总电场能量
?
?=
==
2
1
1
22
2
ln
π4π4d d R R V
R R l
Q
rl
r Q W W εε 2分
(3)电容：∵ C
Q
W 22
= 1分
∴ )
/ln(π22122
R R l W
Q
C ε=
= 1分
铝电解电容器生产工艺流程 (附图片) (2009/12/18 15:19) 铝电解电容器主要原材料: 阳极箔、阴极箔、电解纸、电解液、导箔、胶带、盖板、铝壳、华司、套管、垫片等 生产工序切割、卷绕、含浸、装配、老化、封口、印刷、套管、测量、包装、检验等 电解电容原材料分切 小型电解电容器自动卷绕机
大型电解电容器自动卷绕机 电解电容芯子含浸 电解电容高温老化 电解电容性能测试 铝电解电容制造进程：第一步：铝箔的腐化。 倘若拆开一个铝电解液电容的外壳，你会看到内里是几多层铝箔和几多层电解纸，铝箔和电解纸贴附在一起，卷绕成筒状的机关，这样每两层铝箔中间便是一层吸附了电
解液的电解纸了。 铝箔的制造要领。为了增大铝箔和电解质的战争面积，电容中的铝箔的外观并不是平滑的，而是通过电化腐化法，使其外观形成崎岖不屈的形状，这样不妨增大7~8倍的外观积。电化腐化的工艺是较量庞杂的，此中涉及到腐化液的种类、浓度、铝箔的外观状态、腐化的速率、电压的动态均衡等等。第二步：氧化膜形成工艺。 铝箔通过电化腐化后，就要运用化学方法，将其外观氧化成三氧化二铝——也便是铝电解电容的介质。在氧化之后，要仔细检讨三氧化二铝的外观，看是否有雀斑也许龟裂，将不足格的清除在外。 第三步：铝箔的切割。 这个措施很简单明白。便是把一整块铝箔，切割成几多小块，使其适当电容制造的必要。 第四步：引线的铆接。 电容外部的引脚并不是直连接到电容内部，而是经过内引线与电容内部连结的因此，在这一步当中我们就必要将阳极和阴极的内引线，与电容的外引线经过超声波键正当连结在一起。外引线通常采纳镀铜的铁线也许氧化铜线以削减电阻，而内引线则直接采纳铝线与铝箔直接相连。大众注意这些小小的措施无一过错细密加工要求很高。 第五步：电解纸的卷绕。 电容中的电解液并非直接灌进电容，呈液态浸泡住铝箔，而是经过吸附了电解 液的电解纸与铝箔层层贴合。这当中，选用的电解纸与平凡纸张的配方有些分 歧，是呈微孔状的，纸的外观不及有杂质，不然将影响电解液的身分与性能。 而这一步，便是将没有吸附电解液的电解纸，和铝箔贴在一块，然后卷进电容外壳，使铝箔和电解纸形成近似“ 101010”的隔断状态。 第六步：电解液的浸渍。当电解纸卷绕完毕之后，就将电解液灌进去，使电解液浸渍
电容器基础培训资料 一、基本常识 1、什么叫电容器及表示法、薄膜电容器主要用途 两个金属导体，中间隔一介质，在电场的作用下，可储存电荷的一种装置。 表示法——并用字母“C”表示，单位为μF，法拉（F）=106微法（μF）=1012皮法（pF） 用途：主要用于单相电机的启动与运转、灯具的补偿或触发作用。 2、本公司生产电容器的型号 CBB60型——塑壳、圆柱型结构、有导线或端子引出，用于电机； CBB61型——塑壳、方型结构、有导线或端子引出，用于电机； CBB65型——铝壳，圆柱型结构，有导线或端子引出，用于电机、灯具； CBB65A/B型——铝壳防爆圆柱型或椭圆形结构，均为端子引出，用于电极、压缩机、灯具； CBB80型——白色塑壳、圆柱型结构，其引出为接插件（刺破性连接）。专用于灯具配套。 BKMJ型——专用直流高压脉冲电容器 二、工艺流程图： 三、具体工艺 1、卷绕： ①卷绕间温度-10℃~+26℃，相对湿度≤60%； ②跑偏≤0.5mm，错边0.8~1.2mm，容量：圆芯-3%~+1%，扁芯-7%~-4%； ③卷前应检查辊轴的转动灵活性，核对穿膜路线是否正确，膜面质量检查：膜有无划伤、擦伤、氧化、起皱； 190机张力=膜宽x膜厚x 1.8~2.0/100，180机张力=膜宽x膜厚x 1.2~1.5/10 ④试装外壳。
2、压扁芯子压扁 ①冷压：上下对称排放，冷压压力≥0.6MPa。 3、喷金、点焊： ①喷金厚度为0.6±0.1mm； ②喷金后芯子端面根据制造工作单或其他工艺文件规定预点焊焊点，焊接时间不大于3秒，点焊温度 320℃~420℃； ③如点焊的芯子直径小于20mm时，允许用100W的电烙铁，其余须用200W电烙铁； ④去除外包纸时，千万不可划伤芯子，并检查芯子表面应无残留喷金灰尘，特别注意两极连极现象发生。 4、热聚合：按《电容器芯子热聚合工艺汇总表》 ①芯子热聚合后降温60℃以下，方可流入下一道工序； ②严防温度失控，发生质量大事故。 5、半测： ①赋能：交流低压50V、交流高压250V、直流低压100V/μm 直流高压：5μm为710V、6μm为852V、7、8μm为1278V、9、10μm为1420V； ②交流耐压：2Un0+20，5S ③C、tgδ测量，1KHz ,具体见《芯子和成品电容量、损耗角正切测量要求数据汇总表》； ④严防错测、漏测。 ⑤BKMJ脉冲电容： 直流脉冲电容：直流高压赋能电压按上表交流电压计算，即2.84x交流数 极间耐电压：交流：按以上膜厚的交流电压值的1.8倍，历时2s,无击穿现象。 直流：1.2倍Un，历时10s，无击穿现象。 6、电容器芯子点焊引出端 ①点焊产品外观质量要求无严重打火痕迹，引出端应半埋于喷金层下，焊接强度要求沿芯子喷金面方向 引出端能承受30N拉力。 ②点焊位置应避免靠近芯子边缘和芯管，以防止焊伤芯子和打火，同一位置不允许连续点焊2次以上。 7、焊接装配：焊接注意防止烫伤芯子；装配注意极壳绝缘。 8、灌注： ①环氧预处理：≥60℃、≥0.5h； ②固化剂桶（4kg/桶）,充分搅拌至少3分钟，每桶环氧封小样 ③《电容器灌注工艺、环氧树脂固化条件汇总表》 9、成品测试： ①交流耐压测试：T-T：2Un0+20（V）/5s; T-C: 2000V AC/10s， 铝壳：T-C：2500V AC/10s； BKMJ 型T-T：1.2Un/10s； T-C：Un≤3KV AC3KV AC /10s 、Un＞3KV AC 1.2Un(AC)/10s ②电容、损耗角正切测量：1KHz 具体见《芯子和成品电容量、损耗角正切测量要求数据汇总表》 ③严防错测、漏测。 10、电容器产品打印、包装、入库： 打印前核对图纸、做好首检。
电容、电感、容抗、感抗 电容：电容是衡量导体储存电荷能力的物理量。在两个相互绝缘的导体上，加上一定的电压，它们就会储存一定的电量。其中一个导体储存着正电荷，另一个导体储存着大小相等的负电荷。加上的电压越大，储存的电量就越多。储存的电量和加上的电压是成正比的，它们的比值叫做电容。如果电压用U表示，电量用Q表示，电容用C表示，那么 C=Q\U 电容的单位是法（F），也常用微法（uF）或者微微法（pF）做单位。1F=10 6 uF，1F=10 12 pF。电容可以用电容测试仪测量，也可以用万用电表欧姆档粗略估测。欧姆表红、黑两表笔分别碰接电容的两脚，欧姆表内的电池就会给电容充电，指针偏转，充电完了，指针回零。调换红、黑两表笔，电容放电后又会反向充电。电容越大，指针偏转也越大。对比被测电容和已知电容的偏转情况，就可以粗略估计被测电容的量值。在一般的电子电路中，除了调谐回路等需要容量较准确的电容以外，用得最多的隔直、旁路电容、滤波电容等，都不需要容量准确的电容。因此，用欧姆档粗略估测电容量值是有实际意义的。但是，普通万用电表欧姆档只能估测量值较大的电容，量值较小的电容就要用中值电阻很大的晶体管万用电表欧姆档来估测，小于几十个微微法的电容就只好用电容测试仪测量了。 容抗：交流电是能够通过电容的，但是电容对交流电仍然有阻碍作用。电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容量大，交流电容易通过电容，说明电容量大，电容的阻碍作用小；交流电的频率高，交流电也容易通过电容，说明频率高，电容的阻碍作用也小。实验证明，容抗和电容成反比，和频率也成反比。如果容抗用X C 表示，电容用C表示，频率用f表示，那么 Xc=1/2PifC 容抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和电容C，就可以用上式把容抗计算出来。 电感：电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流，线圈周围就会产生磁场，线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大，磁场就越强，通过线圈的磁通量就越大。实验证明，通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的，它们的比值叫做自感系数，也叫做电感。如果通过线圈的磁通量用φ表示，电流用I表示，电感用L表示，那么L=φ/I 电感的单位是亨（H），也常用毫亨（mH）或微亨（uH）做单位。1H=1000mH，1H=1000000uH。感抗：交流电也可以通过线圈，但是线圈的电感对交流电有阻碍作用，这个阻碍叫做感抗。电感量大，交流电难以通过线圈，说明电感量大，电感的阻碍作用大；交流电的频率高，交流电也难以通过线圈，说明频率高，电感的阻碍作用也大。实验证明，感抗和电感成正比，和频率也成正比。如果感抗用X L 表示，电感用L表示，频率用f表示，那么 XL=2PifL 感抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和线圈的电感L，就可以用上式把感抗计算出来。阻抗：具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z 表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成，但不是三者简单相加。如果三者是串联的，又知道交流电的频率f、电阻R、电感L和电容C，那么串联电路的阻抗 阻抗的单位是欧。 对于一个具体电路，阻抗不是不变的，而是随着频率变化而变化。在电阻、电感和电容串联电路中，电路的阻抗一般来说比电阻大。也就是阻抗减小到最小值。在电感和电容并联电路中，谐振的时候阻抗增加到最大值，这和串联电路相反。
专题21电容器 1、（2011天津卷）板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U1，板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为1 d， 2 其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是A．U2 = U1，E2 = E1 B．U2 = 2U1，E2 = 4E1 C．U2 = U1，E2 = 2E1D．U2 = 2U1，E2 = 2E1 【答案】C 2、（2012大纲全国卷）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。 【答案】2 Q Q ?= 3、（2012广东卷）（多选题）图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有 A.带正电的矿粉落在右侧 B.电场力对矿粉做正功 C.带负电的矿粉电势能变大 D.带正电的矿粉电势能变小 【答案】BD 4、（2012·海南物理）（多选题）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是 A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半 B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍
C ．保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半 D ．保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半 【答案】AD 5、（2012江苏卷）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 （A ）C 和U 均增大（B ）C 增大，U 减小 （C ）C 减小，U 增大（D ）C 和U 均减小 【答案】B 6、（2013新课标全国卷Ⅰ）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。小孔正上方2d 处的P 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。若将下极板向上平移 3d ，则从P 点开始下落的相同粒子将 A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板2d 处返回 D.在距上极板52d 处返回 【答案】 D 7、【2014·海南卷】如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d ；在下极板上叠放一厚度为l 的金属板，其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中。当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P 开始运动。重力加速度为g 。粒子运动的加速度为 A ．g d l B ．g d l d - C ．g l d l - D ．g l d d - 【答案】A 8、【2015·安徽·20】已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为0 2δε，其中δ为平面上单位面积所带的电荷量，0ε为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S ，其间为真空，带电荷量为Q 。不计边缘效应时，
目录 摘要 (2) 第1章电容器的简介 (3) 1.1电容器的作用 (3) 1.2电容器的工作原理 (3) 1.3 铝电解电容器的使用须知 (3) 第2章电容器的制造过程 (4) 2.1点检表的使用 (4) 2.2制造路线 (4) 2.3捺印工程 (6) 2.4捺印工程的注意事项 (7) 第3章捺印过程中出现的问题及解决方案 (8) 3.1无捺印 (8) 3.2落下品的处理 (8) 第4章作业中必须遵守的内容 (8) 结论........................................... 错误！未定义书签。致谢........................................... 错误！未定义书签。参考文献....................................... 错误！未定义书签。
电容器的制造 摘要 本次毕业设计主要是制造电容器，机能性高分子铝电解固体电容器。铝电解电容的容体比较大，串联电阻较大，感抗较大，对温度敏感。它适用于温度变化不大、工作频率不高(不高于25kHz)的场合，可用于低频滤波(在高频率得时候电解电容的并联滤波效果较低频差)。铝电解电容具有极性，安装时必须保证正确的极性，否则有爆炸的危险。 本设计详细地介绍了电容器的制造过程。 关键词：电容器制造
第1章电容器的简介 常简称其为电容，用字母C表示。定义1：电容器，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。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。定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。制作电容器，制造部分很多小部门，但不是流水线工作，再每个产品打包之前，都会经过严格的检验，抵制不良品。 1.1电容器的作用 电力电容器是一种无功补偿装置。电力系统的负荷和供电设备如电动机、变压器、互感器等，除了消耗有功电力以外，还要“吸收”无功电力。如果这些无功电力都由发电机供给，必将影响它的有功出力，不但不经济，而且会造成电压质量低劣，影响用户使用。 电容器在交流电压作用下能“发”无功电力(电容电流)，如果把电容器并接在负荷(如电动机)或供电设备(如变压器)上运行，那么，负荷或供电设备要“吸收”的无功电力，正好由电容器“发出”的无功电力供给，这就是并联补偿。并联补偿减少了线路能量损耗，可改善电压质量，提高功率因数，提高系统供电能力。 如果把电容器串联在线路上，补偿线路电抗，改变线路参数，这就是串联补偿。串联补偿可以减少线路电压损失，提高线路末端电压水平，减少电网的功率损失和电能损失，提高输电能力。 电力电容器包括移相电容器、电热电容器、均压电容器、藕合电容器、脉冲电容器等。移相电容器主要用于补偿无功功率，以提高系统的功率因数;电热电容器主要用于提高中频电力系统的功率因数;均压电容器一般并联在断路器的断口上作均压用;藕合电容器主要用于电力送电线路的通信、测量、控制、保护;脉冲电容器主要用于脉冲电路及直流高压整流滤波。 随着国民经济的发展，负荷日益增多，供电容量扩大，无功补偿工作必须相应跟上去。用电容器作为无功补偿时，投资少，损耗小，便于分散安装，使用较广。当然，由于系统稳定的要求，必须配备一定比例的调相机。 1.2电容器的工作原理 交流电的正半周到来，先向电容充电，形成充电电流，根据电容的大小决定此电流的大小，负半周到来时电容上被充上的正电荷又向负端放电，形成放电电流，此时正半周又同时向电容的另一端充电，一个半波过去，又会重复上述过程，这样，电容虽说是绝缘的，不会有任何电流流过，但在电路里却形成了交变电流，这就是电容的功能，接上负载，电流流过负载做功。 1.3 铝电解电容器的使用须知 1、直流电解电容器只能使用在直流电路上，其极性必须标明在适当的位置或在导针/端子旁边。 2、在电路回路中如不清楚或不明确线路的极性时，则建议使用无极性电解容器。
感抗 交流电也可以通过线圈，但是线圈的电感对交流电有阻碍作用，这个阻碍叫做感抗。交流电越难以通过线圈，说明电感量越大，电感的阻碍作用就越大；交流电的频率高，也难以通过线圈，电感的阻碍作用也大。实验证明，感抗和电感成正比，和频率也成正比。如果感抗用XL表示，电感用L表示，频率用f表示，那么 XL= 2πfL 感抗的单位是欧。知道了交流电的频率f(Hz)和线圈的电感L(H)，就可以用上式把感抗计算出来。 简单来说，当线圈中有电流通过时，就会在线圈中形成感应电磁场，而感应电磁场又会在线圈中产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。因此，我们把这种电流与线圈之间的相互作用称其为电的感抗，也就是电路中的电感。电感的单位是"亨利（H）"我们可利用电流与线圈的这种特殊性质来制成不同大小数值的电感器件，以组成不同功能的电路系统网络。 公式详解 XL = ωL = 2πfL ，XL 就是感抗，单位为欧姆，ω是交流发电机运转的角速度，单位为弧度/秒，f 是频率，单位为赫兹，L 是线圈电感，单位为亨利。 容抗 交流电是能够通过电容的，但是将电容器接入交流电路中时，由于电容器的不断充电、放电，所以电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用，物理学上把这种阻碍作用称为容抗，用字母Xc表示。所以电容对交流电仍然有阻碍作用。电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容量大，交流电容易通过电容，说明电容量大，电容的阻碍作用小；交流电的频率高，交流电也容易通过电容，说明频率高，电容的阻碍作用也小。 公式 实验证明，容抗和电容成反比，和频率也成反比。如果容抗用Xc表示，电容用C表示，频率用f表示，那么 Xc＝1／(2πfC) Xc = 1/（ω×C）= 1/（2×π×f×C） Xc--------电容容抗值；欧姆 ω---------角频率（角速度） π---------3.14 f---------频率，我国国家电网对工频是50HZ C---------电容值法拉 知道了交流电的频率f和电容C，就可以用上式把容抗计算出来。
电容器专题（例题及练习） 一、例题部分 例题1、如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．（AD） A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变 C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大 D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变 例题2、如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度 （ A ） A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变 例题3、如图所示电路中，电源电动势ε=10V，内阻r=1Ω，电容器电容C1=C2=30μF，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，开关K先闭合，待电路中电流稳定后再断开K，问断开开关K后，流过电阻R1的电量是多少？A、C两点的电势如何变化？ 分析与解：我们从电路上看到，开关由闭合到断开，电容器 上的电压发生变化，使电容器所带电量发生变化，这个变化要 通过电容的充放电来实现，如果这个充放电电流要经过R1，那 么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R1的电量。 当K断开,稳定后,电路中没有电流,C1上板与A点等势，C点与 B点等势，C1、C2两端电压均为电源电动势，所以
Q 1'=C 1ε=30×10-6×10=3.0×10-4 库 Q 2=C 2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负 所以K 断开后C 1继续充电，充电量△Q 1=Q 1'-Q 1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同Ｃ２所充电量都要通过R １, 故通过R １的电量Q=△Q 1+Q 2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库 A 点电势U A =10V, C 点电势U C =0V ，所以A 点电势升高,C 点电势降低. 例题4、电源内阻r=2Ω，R 1=8Ω，R 2=10Ω，K 1闭合，K 2断开时，在相距d=70cm ，水平放置 的固定金属板AB 间有一质量m=1.0g ，带电量为q=7×10—5C 的带负电的微粒，恰好静止 在AB 两板中央的位置上，求（1）电源的电动势（2）将K 1断开0.1s 后，又将K 2闭合， 微粒再经过多长时间与极板相碰。（g=10m/s 2） 【解答】（1）V E d E q mg 202=?= （4分） （2）)1(/102分s m m mg d E q a =-= m at h 221052 1-?==（1分） s m at V /10== （1分） m g V h 05.0220=='距上极板25cm 时V=0粒子不能碰到上极板（2分） s t gt t V d h 4.02 1)2/(20=?-=+-（2分） 例题5、如图所示的电路中，电源电动势E =6.00V ，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为 R 1=2.4k Ω、R 2=4.8k Ω，电容器的电容C =4.7μF ．闭合开关S ，待电流稳定后，用电压表测R 1两端的电压，其稳定值为1.50V ． （1）该电压表的内阻为多大? （2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少 ?
电容器专题 一、例题部分 例题1、如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．（AD） A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变 C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大 D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变 例题2、如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度 （ A ） A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变 例题3、如图所示电路中，电源电动势ε=10V，内阻r=1Ω，电容器电容C1=C2=30μF，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，开关K先闭合，待电路中电流稳定后再断开K，问断开开关K后，流过电阻R1的电量是多少？A、C两点的电势如何变化？
分析与解：我们从电路上看到，开关由闭合到断开，电容器上的电压发生变化，使电容器所带电量发生变化，这个变化要通过电容的充放电来实现，如果这个充放电电流要经过R 1，那么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R 1的电量。当K 断开,稳定后,电路中没有电流,C 1上板与A 点等势，C 点与B 点等势，C 1、C 2两端电压均为电源电动势，所以 Q 1'=C 1ε=30×10-6×10=3.0×10-4 库 Q 2=C 2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负 所以K 断开后C 1继续充电，充电量△Q 1=Q 1'-Q 1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同Ｃ２所充电量都要通过R １, 故通过R １的电量Q=△Q 1+Q 2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库 A 点电势U A =10V, C 点电势U C =0V ，所以A 点电势升高,C 点电势降低. 例题4、电源内阻r=2Ω，R 1=8Ω，R 2=10Ω，K 1闭合，K 2断开时，在相距d=70cm ，水平放置的 固定金属板AB 间有一质量m=1.0g ，带电量为q=7×10—5C 的带负电的微粒，恰好静止在 AB 两板中央的位置上，求（1）电源的电动势（2）将K 1断开0.1s 后，又将K 2闭合，微 粒再经过多长时间与极板相碰。（g=10m/s 2） 【解答】（1）V E d E q mg 202=?= （4分） （2）)1(/102分s m m mg d E q a =-= m at h 2210521-?==（1分） s m at V /10==（1分） m g V h 05.0220=='距上极板25cm 时V=0粒子不能碰到上极板（2分）
问：电抗器定义与作用 答： 电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用,并能使交流电移相.把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。 1、电抗器适用于无功功率补偿和谐波的治理系统中，可以改善功率因数，对谐波起滤波作用，以抑制电网电压波形畸变，从而改变电网质量和保证电力系统安全运行。 2、进线电抗器用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷,它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。 3、直流电抗器(又称平波电抗器)主要用于变流器的直流侧，电抗器中流过的具有交流分量的直流电流。主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续，减小电流脉动值,改善输入功率因数。 4、输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。 5、电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。 1、电容器的定义 所谓电容器就是能够储存电荷的“容器”。只不过这种“容器”是一种特殊的物质——电荷，而且其所存储的正负电荷等量地分布于两块不直接导通的导体板上。至此，我们就可以描述电容器的基本 结构：两块导体板（通常为金属板）中间隔以电介质，即构成电容器的基本模型。 2、电容器的作用 电容器在电子线路中的作用一般概括为：通交流、阻直流。电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用，是电子线路必不可少的组成部分。在集成电路、超大规模集成电路已经大行其道的 今天，电容器作为一种分立式无源元件仍然大量使用于各种功能的电路中，其在电路中所起的重要作用可 见一斑。作贮能元件也是电容器的一个重要应用领域，同电池等储能元件相比，电容器可以瞬时充放电， 并且充放电电流基本上不受限制，可以为熔焊机、闪光灯等设备提供大功率的瞬时脉冲电流。电容器还常 常被用以改善电路的品质因子，如节能灯用电容器。 隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。 旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路
微专题—静电场之电容器习题选编 一、单项选择题 1．根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器。通常大地带有50万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300 kV左右。地球的电容约为（） A．0.17 F B．l.7 F C．17 F D．170 F 2．图中的电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是（） A．两板间距离增大 B．两板间距离减小 C．两板间相对面积减小 D．两板间相对面积增大 3．某同学按如图1所示连接电路，利用电压传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机，屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线，如图2所示。电容器的电容C已知，且从图中可读出最大放电电压U0，图线与坐标轴围成的面积S、任一点的点切线斜率k，但电源电动势、内电阻、定值电阻R均未知，根据题目所给的信息，下 列物理量不能求出 ．．．．的是（） A．电容器放出的总电荷量 B．电阻R两端的最大电流 C．定值电阻R D．电源的电动势和内电阻
4．电容为C 的平行板电容器竖直放置，正对面积为S ，两极板间距为d ，充电完成后两极板之间电压为U ，断开电路，两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为2p 1 2 E CU =。如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d ，下列说法正确的是（ ） A ．电容变为原来的两倍 B ．电场强度大小变为原来的一半 C ．电场能变为原来的两倍 D ．外力做的功大于电场能的增加量 5．如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关S 与1 端相连，电源向电容器充电，待电路稳定后把开关S 掷向2 端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的i ﹣t 曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。仅由这个i ﹣t 曲线所提供的信息可以估算出（ ） A ．电容器的电容 B ．一段时间内电容器放电的电荷量 C ．某时刻电容器两极板间的电压 D ．一段时间内电阻产生的热量 6．阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为300m ，电压为 7210V ?，积雨云底面面积约为82110m ?。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算 出以下物理量（ ） ①云层底面与地面间的电场强度 ②云层底面与地面构成的电容器的电容 ③云层底面所带电量 A ．只能估算出① B ．只能估算出①和②
电容器的电容专题 一、基础知识 1．任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以构成电容器．这两个导体称为电容器的电极． 2．把电容器的两个极板分别与电池的两极相连，两个极板就会带上等量的异号电荷， 这一过程叫充电。电容器的一个极板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的电荷量。用导线把电容器的两板接通，两板上的电荷 中和，电容器不再带电，这一过程叫做放电。 3．电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值，叫做电容器的电容，用符号C 表示，表达式为U Q C =。 4．一般说来，构成电容器的两个导体的正对面积越大距离越小这个电容器的电容就越大；两个导体间 电介质的性质也会影响电容器的电容。 二、定义式：C=Q/U=ΔQ/ΔU ，适用于任何电容器。 决定式；C=εS/4πkd ，仅适用于平行板电容器。 ●对平行板电容器有关的C 、Q 、U 、E 的讨论问题有两种情况。 对平行板电容器的讨论：kd s c πε4=、U q C =、d U E = ①电容器跟电源相连，U 不变，q 随C 而变。 d ↑→C ↓→q ↓→E ↓ ε、S ↑→C ↑→q ↑→E 不变。 ②充电后断开，q 不变，U 随C 而变。 d ↑→C ↓→U ↑→s kq sd kdq cd q d U E επεπ44====不变。 ε、S ↓→C ↓→U ↑→E ↑。 问题1：静电计为什么可测量两个导体的电势差？ 问题2：静电计会改变被验两个导体的电量与电势差吗？ 典型例题 [例1]. 如图6所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止，当正对的平行板左右错开一些时（ ） A ．带电尘粒将向上运动 B ．带电尘粒将保持静止 C ．通过电阻R 的电流方向为A 到B D ．通过电阻R 的电流方向为B 到A [答案] BC 分析：粒子静止在电容器内，则由共点力的平衡可知电场强度与重力的关系；再根据变化后的场强判断能否保持平衡； 由电容器的决定式可知电容的变化，由电容的定义式可知极板上电荷量的变化，由充放电知识可知电流的方向 解析：A 、B 由于电容器与电源相连，故电容器两端电压不变，因板间距不变，故极板间的场强不变，带电粒子所受的电场力不变，粒子仍能保持静止，故A 错误，B 正确； 图
“电平”就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值。这里的电量自然指“电功率”、“电压”、“电流”并将倍数化为对数，用“分贝”表示，记作“dB”。分别记作：10lg(P2/P1)、20lg(U2/U1)、20lg(I2/I1)上式中P、U、I分别是电功率、电压、电流。 电流电流常用I表示。电流分直流和交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。电流的单位是安（A），也常用毫安（mA)或者微安(uA)做单位。1A=1000mA,1mA=1000uA。 电流可以用电流表测量。测量的时候，把电流表串联在电路中，要选择电流表指针接近满偏转的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。 电压河水之所以能够流动，是因为有水位差；电荷之所以能够流动，是因为有电位差。电位差也就是电压。电压是形成电流的原因。在电路中，电压常用U表示。电压的单位是伏（V），也常用毫伏（mV）或者微伏（uV）做单位。1V=1000mV，1mV=1000uV。 电压可以用电压表测量。测量的时候，把电压表并联在电路上，要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果电路上的电压大小估计不出来，要先用大的量程，粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。 电阻电路中对电流通过有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫做电阻。电阻常用R表示。电阻的单位是欧（Ω），也常用千欧（kΩ）或者兆欧（MΩ）做单位。1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。 电阻可以用万用表欧姆档测量。测量的时候，要选择电表指针接近偏转一半的欧姆档。如果电阻在电路中，要把电阻的一头烫开后再测量。 欧姆定律导体中的电流I和导体两端的电压U成正比，和导体的电阻R成反比，即I=U/R 这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个，就可以根据欧姆定律求出第三个量，即 I=U/R，R＝U／I，U＝I×R 在交流电路中，欧姆定律同样成立，但电阻R应该改成阻抗Z，即I＝U／Z 电源把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能，干电池能把化学
专题18 电容器 这里，我们将会更多地了解导体的电荷及带电后的导体。 一个孤立的带电量为Q 、半径为R 的金属球；它具有电势Q U k R =，这在我们已然熟知。稍加注意不难发现，带电金属球的电势与所带电量具有这样的关系：Q 和U 的比值等于球半径R 的k 分之一，也就是说，比值 Q U 是一个只与带电导体的大小形状有关而与其带电多少无关的物理量。它表征了导体这样一种特性：使导体得到单位电势所必须给予的电量。这种特性被定义为导体的电容C ，定义式q C U = 。孤立导体的电容一般很小，地球是我们可以接触到的最大导体，其半径约6400km ，它的电容R C k = 地 ，也就710F μ（微法）左右，所以，孤立导体的电容没有实际意义。两个彼此靠近而又相互绝缘的导体组成的电容器在电工及电子设备中得到广泛应用。因为电容器可以具有很大的电容，即在一定的电势下带有更多的电量。电容器的电容AB q C U = ，q 为一个导体（极板）上带电量，AB U 为两导体间电势差。电容器的电容是反映电容器储存电荷的能力的物理量，取决于电容器自身的构建。确定一个电容器电容的途径：一是从定义出发，一是通过等效变换。对电容器的研究，多涉及电容、电压、电容器两极间电场、电容器充、放电及电容器中电场的能量。 最简单的电容器是由靠得很近、互相平行的同样大小的两片金属板组成的平行板电容器。两板间距离为d ，两板正对面积为S ，每板带等量异种电荷q +与q -，由于板面很大而板间距离很小，故除边缘部分外，电荷均匀分布在两极板内表面，面密度q S σ=±，根据高斯定理。“无限大”带电平面两侧电场00 22q E S σ εε= = ?，故平行板电容器板间电场强度由每板电荷引起的场强同向叠加：00 q E S σ εε= =，两板间电势差 0 AB d U Ed σε== ，0AB S q C U d ε==。 球形电容器也是常规的电容器，由半径分别为A R 、B R 的两个同 心导体球壳所组成，如图所示。设内球壳带电q +，外球壳带电q -，两球壳之间有球心对称的电场，方向沿径向向外，由高斯定理可知，在距球心为r （A r R >）处场强大小2 04q E r επ=?，电势梯度是非均匀变化的。考虑在一小段B A R R r n -?= （n →∞） ，将其上场强视作
低压配电并联电容器补偿回路所串电抗器的合理选择一、前言 在笔者所接触的低压配电施工图中，发现施工图中有一个共性，那就是配电变压器低压侧母线上均接入无功补偿电容器柜。但令人费解的是，所串电抗器无任何规格要求，无技术参数的注明，只是在图中画了一个电抗器的符号而已。而所标电容器的容量，也只是电容器铭牌容量而已，实际运行时，最大能补偿多少无功功率，也不得而知。 应引起注意的是，电抗器与电容器不能随意组合，它要根据所处低压电网负荷情况，变压器容量，用电设备的性质，所产生谐波的种类及各次谐波含量，应要进行谐波测量后，才能对症下药，决定电抗器如何选择。但往往是低压配电与电容补偿同期进行，根本无法先进行谐波测量，然后进行电抗器的选择。退一步说，即使电网投入运行，进行谐波测量，但用电设备是变动的，电网结构也是变化的，造成谐波的次数及大小有其随意性，复杂性。因此正确选用电容器所用的串联电抗器也成为疑难问题，这无疑是一个比较复杂的系统工程，不是随便一个电抗器的符号或口头说明要加电抗器那么简单了。不得随意配合，否则适得其反，造成谐波放大，严重时会引发谐振，危及电容器及系统安全，而且浪费了投资。有鉴于此，笔者对如何正确选用电容器串联电抗器的问题，将本人研究的一点心得，撰写成文，以候教于高明。 二、电力系统谐波分析及谐波危害 电力系统产生谐波的原因主要是用电设备的非线性特点。所谓非线性，即所施电压与其通过的电流非线性关系。例如变压器的励磁回路，当变压器的铁芯过饱和时，励磁曲线是非正弦的。当电压为正弦波时，励磁电流为非正弦波，即尖顶波，它含有各次谐波。非线性负载的还有各种整流装置，电力机车的整流设备，电弧炼钢炉，EPS，UPS及各种逆变器等。 目前办公室里电子设备很多，这里存在开关电源及整流装置，其电流成分也包含有各次谐波，另外办公场所日光灯及车间内各种照明用的气体放电灯，它们也是谐波电流的制造者。日光灯铁芯镇流器及过电压运行的电机也是谐波制造者。
专题：含有电容器的直流电路分析 电容器是一个储存电能的元件。在直流电路中，当电容器充放电时，电路里有充放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路看做是断路，简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上。 解决含电容器的直流电路问题的一般方法： (1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。 (2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。 (3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。 (4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 [典例1](2013·宁波模拟)如图1所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r≠0。若改变四个电阻中的一个阻值，则() 图1 A．减小R1，C1、C2所带的电量都增加 B．增大R2，C1、C2所带的电量都增加 C．增大R3，C1、C2所带的电量都增加 D．减小R4，C1、C2所带的电量都增加 [解析]R1上没有电流流过，R1是等势体，故减小R1，C1两端电压不变，C2两端电压不变，C1、C2所带的电量都不变，选项A错误；增大R2，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电量都增加，选项B正确；增大R3，C1两端电压减小，C2两端电压增大，C1所带的电量减小，C2所带的电量增加，选项C错误；减小R4，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电量都增加，选项D正确。 [答案]BD [典例2] (2012·江西省重点中学联考)如图2所示电路中，4个电阻阻值均为R，电键S 闭合时，有质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开电键S，则下列说法正确的是()
电容器基本原理 电容器的电路符号很形象的表明了它的根本功能：隔直通交。电容器的一切功用都源自于此。对于恒定直流电来说，理想的电容器就像一个断开的开关，表现为开路状态；而对于交流电来讲，理想电容器则为一个闭合开关，表现为通路状态。 在上面的图中详细描述了直流电受电容器阻隔的原因。事实上，电容器并非立刻将直流电阻隔，当电路刚接通时，电路中会产生一个极大的电流值，然后随着电容器不断充电，极板电压逐渐增强，电路中的电流在不断减小，最终电容器电压和电源电压相等且反向，从而达到和电源平衡的状态。 而在交流电方面，为方便记忆，我们可以不太严谨但形象的认为交流电能够“跳过”电容器这道“峡谷”，从而保持“正常传导”。 这里有很关键的一点需要明确：无论是直流环境还是交流环境，理想的电容器内部是
不会有任何电荷（电流）通过的，只是两极板电荷量对比发生了变化，从而产生了电场。 要想了解电容器的各种功用，我们还需要了解一下傅立叶级数。各位苦于微积分的朋友不用头晕，我们不需要去研究那些复杂的数学公式，仅仅是需要一个简单的结论：任何一个波，都可认为是多个不同的波形叠加之产物。即，一个波可以拆分成多个振幅、频率都不相同的波（包括振幅和频率为零的波）。这其实正如一个数字也能被拆分成多个其他数字的组合一样，例如3 = 1+2 = 1+1+1 = 0+3。 振幅或频率为零的波是什么？直线。对于电来说，那就是直流电，即电压恒定不变。正如世界上没有绝对的直线一样，世界上也没有绝对的直流电。尽管人们在追求尽可能理想的直流电，但直流和交流总是同时存在的。直流电中含有交流成分，交流电中也包含直流成分。当直流成分占主导地位时，就认为其乃直流电；当交流成分占主导地位时，就认为是交流电。这很像太极所描述的阴中有阳，阳中有阴。 直流和交流总是共存的 事物的具体应用都是由基本原理派生出的，哪怕你不理解只是死记硬背，同样也能够很容易得理解它的具体应用。毕竟，对于基本原理来说，往往仅仅需要知其然即可，例如1+1=2。对于电容器来说，我们需要明白两点：隔直通交和不走电荷。 基于电容器隔直通交和不走电荷的原理，其应用方式也就应运而生了。在目前我们在电脑板卡上常见的电容器应用主要有：电源滤波、耦合与去藕、信号滤波。 电容器的应用：电源滤波 正如之前所说，世界上没有绝对的直流电，为了给设备提供尽可能理想化的直流供电，我们需要一些途径将交流成分尽量剔除。因此，供电滤波电路成为了每一块主板和显卡必备的电路组成部分，没了它们，我们的电脑就无法正常工作。