任务一-电容器.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Date:,*,Page:,*,四川仪表学校,任务一 电容器,电容器是一种储存电能的元件，在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合，也经常用于隔直、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。,电容是表征电容器特性最重要的物理量，也是电容器的简称。,通过学习，我们将,了解电容器的选用及连接方法。,认识常用的电容器，学会使用万用表检测电容器的性能。,理解电容的概念和决定平行板电容器大小的因素。,一、电容器基本知识,、定义：,任何两个彼此,绝缘,又相距,很近,的,导体,，组成一个,电容器,。,纸质电容器,常用电容器,2,、电容的定义：,电容器所带,电量,Q,与电容器两极间的,电压,U,的,比值,，叫电容器的,电容,。,Q,Q,U,容纳电荷的本领,3,、电容的单位：,法拉,:,F,还有：微法（,）、皮法（,p,）,1F=1C/V,如果一个电容器带,1C,电量时，两极间电压是,1V,，这个电容器的电容就是,1F,4,、平行板电容器的电容,平行板电容器的电容,C,跟相对介电常量成正比，跟极板正对面积,S,成正比，跟极板间的距离,d,成反比。,两板间距离,两板正对面积,介电常数,二、电容器的选用及连接,a,、电容器的标称容量,电容器的标称容量是指标识在电容器上的容量,1,电容器的选用,（,1,）电容器的主要参数,电容量标识方法有三种：,直标法：在电容器体上直接标出容量、单位、允许偏差。如,470uF,。,文字符号法：用文字符号与数字有规律的组合来表示容量。如：,6P8,表示,6.8PF,，,4u7,表示,4.7uF,，,1n,表示,1000PF,，,104,表示,100000PF,即,0.1uF,。,色标法：用色环或色点表示容量，一般以皮法（,PF,）为单位，与电阻色环规则相同。,b,、击穿电压和额定电压：,加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被,击穿,，这个电压称为,击穿电压,。,电容器,正常工作,时两极板上的,最大电压,，称为,额定电压,。,额定电压,比,击穿电压,低,外壳上标的电压是,额定电压,a,、根据实际电路要求选择合适类型的电容器,b,、对电容容量的确定要符合电容器标称值系列规定,c,、选择电容器耐压时要留有余量,（,2,）电容器的选用常识,电容器的种类,电容器的种类很多，按结构形式来分有固定电容器（包括无极性电容器和有极性电容器）、半可变（微调）电容器和可变电容器。,1.,主称（用字母,C,表示电容器）,2.,材料（用字母表示）,3.,分类（一般用数字表示，个别类型用字母表示）,4.,序号（用数字表示，以区别产品外形尺寸性能指标）,电容器的规格与标志,国产电容器的型号一般有四部分组成。,1 2 3 4,电容器的材料与字母的对应关系,字母,电容器介质材料,字母,电容器介质材料,A,钽电解,L,聚脂等极性有机薄膜,B,聚苯乙烯等非极性薄膜,N,铌电解,C,高频陶瓷,O,玻璃膜,D,铝电解,Q,漆膜,E,其他材料电解,ST,低频陶瓷,G,合金电解,VX,云母纸,H,纸膜复合,Y,云母,I,玻璃釉,Z,纸,J,金属化纸质,电容量的误差表示法,直接表示法 如,10,0.5uF,表示误差是,0.5uF,有的用百分数表示。,(2),字母表示法如,224K,表示,0.22uF,10%,不要误认为是,224K,的电阻。,D=,0.5%,，,F=,1%,，,G=,2%,，,J=,5%,，,K=,10%,M=,20%.,标称系列,标称值,E24,系列（误差,5,）,1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1,E12,系列（误差,10,1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2,E6,系列（误差,20,）,1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8,电容器标称系列,电容器的额定直流工作电压,电容器的额定直流工作电压指在线路中能够长期可靠的工作而不被击穿所能承受的最大直流电压（又称耐压）。,通常所标明的电容器的耐压都是直流电压，如果用在交流电路中，则应注意所加的交流电压的最大值（峰值）不能超过这个直流电压值。,钽、钛、铌、铝电解电容器的直流工作电压系指在,85,条件下长期工作的电压。,电容器常用的额定电压用：,6.3V,、,10V,、,16V,、,25V,、,63V,、,100V,、,160V,、,250V,、,400V,、,630V,、,1000V,、,1600V,、,2500V,等。,（,1,）电容器的串联,把几个电容器首尾相接连成一个无分支的电路，称为电容器的串联，如图所示。,电容器的串联,2,电容器的连接,a,、串联时每个极板上的电荷量都是,q,。,设每个电容器的电容分别为,C,1,、,C,2,、,C,3,，电压分别为,U,1,、,U,2,、,U,3,，则,b,、总电压,U,等于各个电容器上的电压之和，所以,电容器串联的特点,:,c,、串联电容器总电容的倒数等于各电容器电容的倒数之和。,设串联总电容,(,等效电容,),为,C,，则由 ，可得,d,、电容器串联各自所承受的电压跟其电容大小成反比。,【,例,】,如图中，,C,1,=,C,2,=,C,3,=,C,0,=200,F,，额定工作电压为,50 V,，电源电压,U,=120 V,，求这组串联电容器的等效电容是多大？每只电容器两端的电压是多大？在此电压下工作是否安全？,解：三只电容串联后的等效电容为,每只电容器上所带的电荷量为,每只电容上的电压为,电容器上的电压小于它的额定电压，因此电容在这种情况下工作是安全的。,【,例,】,现有两只电容器，其中一只电容器的电容为,C,1,=2,F,，额定工作电压为,160 V,，另一只电容器的电容为,C,2,=10,F,，额定工作电压为,250 V,，若将这两个电容器串联起来，接在,300 V,的直流电源上，如图所示，问每只电容器上的电压是多少？这样使用是否安全？,解：两只电容器串联后的等效电容为,各电容的电容量为,各电容器上的电压为,由于电容器,C,1,的额定电压是,160 V,，而实际加在它上面的电压是,250 V,，远大于它的额定电压，所以电容器,C,1,可能会被击穿；当,C,1,被击穿后，,300 V,的电压将全部加在,C,2,上，这一电压也大于它的额定电压，因而也可能被击穿。,由此可见，这样使用是不安全的。,本题中，每个电容器允许充入的电荷量分别为,为了使,C,1,上的电荷量不超过,3.2,10,4,C,，外加总电压应不超过,电容值不等的电容器串联使用时，每个电容上分配的电压与其电容成反比。,【,例,】,有三个电容器串联，其电容分别为,3F,、,4F,、,6F,，它们的耐压值都是,500V,，求电容器组的总电容和耐压。,解：总电容为,各电容所允许储存的电荷量：,比较后，得：,故电容器组的总耐压为,（,2,）电容器的并联,如图所示，把几个电容器的一端连在一起，另一端也连在一起的连接方式，叫电容器的并联。,电容器的并联,a,、电容器并联时，加在每个电容器上的电压都相等。,设电容器的电容分别为,C,1,、,C,2,、,C,3,，所带的电量分别为,q,1,、,q,2,、,q,3,，则,b,、电容器组储存的总电量,q,等于各个电容器所带电量之和，即,设并联电容器的总电容,(,等效电容,),为,C,，由,q,=,CU,得,c,、即并联电容器的总电容等于各个电容器的电容之和。,电容器并联的特点：,注意：,应用电容的并联增大电容量时，不能忽视电容的耐压。任一电容器的耐压均不能低于外加的工作电压，否则该电容器会被击穿，所以，,并联电容器组的耐压值等于各电容器中耐压值最小的那个值,。,【,例,】,有四个电容器并联，其中两个电容器的电容均为,0.2F,，耐压均为,500V,，另两个电容器的电容均为,0.6F,，耐压均为,300V,，求总电容和耐压值。,解：,电容器组的耐压值等于各电容器耐压值中最小者，即,三、电容的充电和放电,(1),充电：使电容器带电的过程叫充电。,充电过程中：电荷逐渐向两极板积累，电路中有短暂的充电电流，两极板间的,Q,增大，电场强度,E,增大，电势差,U,增大，直到电势差等于电源电压。,A,1,2,+,-,两个极板上带上等量异种电荷,注意：,电容器充电的过程中，在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于电源电压为止，该过程中电路中有,短暂的充电电流,；,电容器充电后切断电源电荷不消失，从,电源,获得的,电能,储存在了电场中,电场能,。,注意：,放电时,，,两板电量会中和，直到两极电压等于零为止，该过程中电路中有,短暂的放电电流,；,电容器放电后，两板间不再有电场，,电场能,其他形式的能量,。,2,、放电：使充电后的电容器失去电荷叫放电。,放电过程中：电路中有短暂的放电电流，两极板间的电量减小，电场强度,E,减小，电势差,U,减小，直到,E,、,U,为零。,