高中物理电容器正负极怎么判断(高中物理电容器公式)
导语:高中物理之电容
1、电容器———任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,都可看成是电容器。电容器是用来储存电荷的。
2、电容器的充电和放电
充电:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板就分别带上了等量的异种电荷,这个过程叫充电。
电容器充电后,切断与电源的联系,两个极板上都保存有电荷,两极板间有电场存在。充电过程中由电源获得的电能储存在电场中,称为电场能。
放电:如果把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不再带电,这个过程叫放电。
3、电容
①电容器所带的电荷量———每个极板所带的电荷量的绝对值。
②电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U成正比,比值Q/U是一个常量,不同的电容器,这个比值一般不同,可见,比值Q/U表征电容器储存电荷的特性。
③电容: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,叫电容器的电容。用C表示电容,则:
C=Q/U=∆Q/∆U
♥此式为定义式,适用于任何电容器。
④电容的单位:法拉(法),符号:F
1F=(10的6次方)μF=(10的12次方)pF
4、平行板电容器
平行板电容器的电容C跟介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比:
C=εS/4πkd
k为静电力常数。
ε为介电常数,平行板电容器插入电介质,电容会变大,电容增大的倍数叫电介质的介电常数。
♥此式适用于求平板电容器的电容。
一般来说,电容器的电容是由两个导体的大小和形状、两个导体的相对位置以及极板间的电介质决定的。
♥对于平行板电容器有关Q、E、U、C的讨论要熟记两种情况:
①若电容器两极板保持与电源相连,则两极板间电压U不变;
②若电容器充电后断开电源,则极板的带电量Q不变。
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★有关电容的注意事项
♥电容器充电放电过程中会在电路中形成随时间变化的充电电流和放电电流:
电容器充电时:
(1)充电过程中:①电流从电源的正极流向电容器的正极板,从电容器的负极板流向电源的负极;②电流由大变小;③电容器所带电荷量增加;④电容器两极板间电压升高;⑤电容器两极板间的电场强度增强。
(2)充电结束后:①电容器所在电路无电流;②电容器两极板间电压与充电电压相等。
电容器放电时:
(1)放电过程中:①电流从正极板流出;②电流由大变小;③电容器所带的电荷量减小;④ 电容器两极板间的电压降低;④两极板间的电场强度减弱。
(2)放电结束后:①电路中无电流;②两极板上的电荷互相中和,电容器不再带电。
♦注:电容器由于电路变化而带电量发生增大或减小的过程就是充电或放电的过程,电流方向的判断与以上所讲相同。
♥含电容器的电路分析要注意:
①在电路稳定时,凡电容器所在的支路都无电流,与电容器直接串联的电阻只相当于一条导线的作用;
②电容器上的电压就是与它并联的电阻上的电压;
③电路变换后,电容器上的带电情况可能发生变化,电压发生变化时电容器也可能被击穿,击穿的电容器成为短路导线。
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