电工基础知识教学优质课件

电工指研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术，以及电力生产和电工制造两大工业生产体系。

电工基础知识教学课件：电容器

教学目的

1、知道电容器的概念，认识常见的电容器，理解电容器的概念及定义方法，掌握电容的定义公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。

2、了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器的电容大小的方法。

教学重、难点

教学重点:电容器的基本概念；电容的物理意义；影响平板电容器电容大小的因素。

教学难点：掌握电容器的基本概念及其组成；理解电容的物理意义；记住平板电容器电容值 的计算方法。

教学方法：类比法、讲授法，实验演示法，计算机辅助教学

教学时数：一课时授完。

教 具：多媒体课件

教学过程：

Ⅰ、复习导入：

1、复习提问：叠加定理内容与应用条件。

2、导入新课：电容器是电路的基本元件之一，在电工和电子技术中应用非常广泛。例如在电力系统中利用它可改善系统的功率因数；在电子技术中，利用它可起到滤波、耦合、隔直、调谐、旁路和选频等作用。这节课我们就来介绍电容器的基本概念。

Ⅱ、讲授新课：

一、电容器和电容

1、电容器：

(1)、电容器:指在电路中储存电场能量的元件．是由两个彼此绝缘又相隔很近的导体电极中间夹一层绝缘体（又称电介质）所构成。

(2)、电容器最基本的特性：能够存储电荷。

(3)、用途：具有“隔直通交”的特点，在电子技术中，常用于滤波、移相、旁路、信号调谐等；在电力系统中，电容器可用来提高电力系统的功率因数。

(4)、主要技术参数：电容量、允许误差、额定电压。

(5)、工作原理：把电容器的两个极板分别接到电源的正负极上，电容器的两极板间便有电压Ｕ，在电场力的作用下，自由电子定向运动，使得Ａ板带有正电荷，Ｂ板带有等量的负电荷．电荷的移动直到两极板间的电压与电源电动势成骑虎相等时为止．这样在两个极板间的介质中建立了电场，电容器储存了一定量的电荷和电场能量．

2、电容

(1)、电容量是衡量电容器储存电荷能力大小的一个物理量，简称电容，通常也用符号C表示。

(2)、含义：电容器任一极板所储存的电荷量，与两极板间电压的比值叫电容量，简称电容。用字母C表示。

(3)、电容定义式为：C?Q U

式中 Q——一个极板上的电荷量，单位是库[仑]，符号为C；

U——两极板间的电压，单位是伏[特]，符号为V；

C——电容，单位是法[拉]，符号为F。

(4)、物理意义：描述电容器容纳电荷本领的大小

(5)、单位换算：法拉，简称法，通常用符号“F”表示。

当电容器两端所加的电压为1V时，若在任一极板上储存1C的.电荷量，则该电容器的电容量就是1F。

实际应用常用的是较小的单位有微法（μF）和皮法（pF）: 1μF＝10F 1pF=10F

二、平行板电容器

１、影响平行板电容器电容的因素：理论与实验证明，平行板电容器的电容与两极板的正对面积成正比，与两极板的距离与反比，并跟板间插入的电介质有关。

２、平行板电容器电容计算的数学表达式为

ε——某种电介质的介电常数，单位是法[拉]每米，符号为F/m；

S——极板的有效面积，单位是平方米，符号为㎡；

d——两极板间的距离，单位是米，符号为m；

C——电容，单位是法[拉]，符号为F。 －6-12 C??S 式中

３、注意：

（1）、对某一个平行板电容器而言，它的电容是一个确定值，其大小仅与电容器的极板面积大小、相对位置以及极板间的电介质有关；与两极板间电压的大小、极板所带电荷量多少无关。

（2）、不同电介质的介电常数不同，真空中的介电常数用ε0表示，实验证明：

＝8.85×10－12F/m 其它电介质的介电常数与真空中的介电常数的比值，叫做某种物质的相对介电常数，用表示则

（3）、并不是只有电容器才有电容，实际上任何两个导体之间都存在着电容。

【例1】将一个电容为6.８μF的电容器接到电动势为1000V的直流电源上,充电结束后,求电容器极板上所带的电荷量.

-6解:根据电容定义式C=Q/U 则Q=CU=6.8×10×1000=0.0068(C)

课堂练习：有一真空电容器其电容是8.2μF,将两极板间的距离增大一倍后,其间充满云母介质,求云母电容器的电容.

解:真空电容器的电容C00S

(1) 云母电容器的电容C00S

(2) d2d

(2)除以(1)得到C0

Ⅲ、本课小结

1、电容器的定义与基本特性

2、电容的概念与定义公式

3、平行板电容器公式与应用.

Ⅳ、课余作业：

课本P69小练习1、2、3、4.