電工基礎知識教學優質課件

電工指研究電磁領域的客觀規律及其應用的科學技術，以及電力生產和電工製造兩大工業生產體系。

電工基礎知識教學課件：電容器

教學目的

1、知道電容器的概念，認識常見的電容器，理解電容器的概念及定義方法，掌握電容的定義公式、單位，並會應用定義式進行簡單的計算。

2、瞭解影響平行板電容器電容大小的因素，瞭解平行板電容器的電容公式，知道改變平行板電容器的電容大小的方法。

教學重、難點

教學重點:電容器的基本概念；電容的物理意義；影響平板電容器電容大小的因素。

教學難點：掌握電容器的基本概念及其組成；理解電容的物理意義；記住平板電容器電容值 的計算方法。

教學方法：類比法、講授法，實驗演示法，計算機輔助教學

教學時數：一課時授完。

教 具：多媒體課件

教學過程：

Ⅰ、複習匯入：

1、複習提問：疊加定理內容與應用條件。

2、匯入新課：電容器是電路的基本元件之一，在電工和電子技術中應用非常廣泛。例如在電力系統中利用它可改善系統的功率因數；在電子技術中，利用它可起到濾波、耦合、隔直、調諧、旁路和選頻等作用。這節課我們就來介紹電容器的基本概念。

Ⅱ、講授新課：

一、電容器和電容

1、電容器：

(1)、電容器:指在電路中儲存電場能量的元件．是由兩個彼此絕緣又相隔很近的導體電極中間夾一層絕緣體（又稱電介質）所構成。

(2)、電容器最基本的特性：能夠存儲電荷。

(3)、用途：具有“隔直通交”的特點，在電子技術中，常用於濾波、移相、旁路、信號調諧等；在電力系統中，電容器可用來提高電力系統的功率因數。

(4)、主要技術參數：電容量、允許誤差、額定電壓。

(5)、工作原理：把電容器的兩個極板分別接到電源的正負極上，電容器的兩極板間便有電壓Ｕ，在電場力的作用下，自由電子定向運動，使得Ａ板帶有正電荷，Ｂ板帶有等量的負電荷．電荷的移動直到兩極板間的電壓與電源電動勢成騎虎相等時爲止．這樣在兩個極板間的介質中建立了電場，電容器儲存了一定量的電荷和電場能量．

2、電容

(1)、電容量是衡量電容器儲存電荷能力大小的一個物理量，簡稱電容，通常也用符號C表示。

(2)、含義：電容器任一極板所儲存的電荷量，與兩極板間電壓的比值叫電容量，簡稱電容。用字母C表示。

(3)、電容定義式爲：C?Q U

式中 Q——一個極板上的電荷量，單位是庫[侖]，符號爲C；

U——兩極板間的電壓，單位是伏[特]，符號爲V；

C——電容，單位是法[拉]，符號爲F。

(4)、物理意義：描述電容器容納電荷本領的大小

(5)、單位換算：法拉，簡稱法，通常用符號“F”表示。

當電容器兩端所加的電壓爲1V時，若在任一極板上儲存1C的電荷量，則該電容器的電容量就是1F。

實際應用常用的是較小的單位有微法（μF）和皮法（pF）: 1μF＝10F 1pF=10F

二、平行板電容器

１、影響平行板電容器電容的因素：理論與實驗證明，平行板電容器的電容與兩極板的正對面積成正比，與兩極板的距離與反比，並跟板間插入的'電介質有關。

２、平行板電容器電容計算的數學表達式爲

ε——某種電介質的介電常數，單位是法[拉]每米，符號爲F/m；

S——極板的有效面積，單位是平方米，符號爲㎡；

d——兩極板間的距離，單位是米，符號爲m；

C——電容，單位是法[拉]，符號爲F。 －6-12 C??S 式中

３、注意：

（1）、對某一個平行板電容器而言，它的電容是一個確定值，其大小僅與電容器的極板面積大小、相對位置以及極板間的電介質有關；與兩極板間電壓的大小、極板所帶電荷量多少無關。

（2）、不同電介質的介電常數不同，真空中的介電常數用ε0表示，實驗證明：

＝8.85×10－12F/m 其它電介質的介電常數與真空中的介電常數的比值，叫做某種物質的相對介電常數，用表示則

（3）、並不是只有電容器纔有電容，實際上任何兩個導體之間都存在着電容。

【例1】將一個電容爲6.８μF的電容器接到電動勢爲1000V的直流電源上,充電結束後,求電容器極板上所帶的電荷量.

-6解:根據電容定義式C=Q/U 則Q=CU=6.8×10×1000=0.0068(C)

課堂練習：有一真空電容器其電容是8.2μF,將兩極板間的距離增大一倍後,其間充滿雲母介質,求雲母電容器的電容.

解:真空電容器的電容C00S

(1) 雲母電容器的電容C00S

(2) d2d

(2)除以(1)得到C0

Ⅲ、本課小結

1、電容器的定義與基本特性

2、電容的概念與定義公式

3、平行板電容器公式與應用.

Ⅳ、課餘作業：

課本P69小練習1、2、3、4.