电工技术基础与技能(周绍敏)第4章电容课后习题及答案.doc

电工技术基础与技能第四章 电容 练习题一、是非题(2X20)1、平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。 （ ）2、电容器必须在电路中使用才会带有电荷，故此时才会有电容量。 （ ）3、若干只不同容量的电容器并联，各电容器所带电荷量均相等。 （ ）4、电容量不相等的电容器串联后接在电源上，每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。 （ ）5、电容器串联后，其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。 （ ）6、电容器串联后，其等效电容总是小于任一电容器的电容量。 （ ）7、若干只电容器串联，电容量越小的电容器所带的电荷量也越少。 （ ）8、两个10F的电容器，耐压分别为10V和20V，则串联后总的耐压值为30V。 （ ）9、电容器充电时电流与电压方向一致，电容器放电时电流和电压的方向相反。 （ ）10、电容量大的电容器储存的电场能量一定多。 （ ）二、选择题（2X20）1、平行板电容器在极板面积和介质一定时，如果缩小两极板之间的距离，则电容量将( )。A.增大 B.减小 C.不变 D.不能确定2、某电容器两端的电压为40V时，它所带的电荷量是0.2C，若它两端的电压降到10V时，则( )。A.电荷量保持不变 B.电容量保持不变 C.电荷量减少一半 D.电荷量减小3、一空气介质平行板电容器，充电后仍与电源保持相连，并在极板中间放入r=2的电介质，则电容器所带电荷量将( )。A. 增加一倍 B. 减少一半 C.保持不变 D.不能确定4、电容器C1和一个电容为8F的电容器C2并联，总电容为电容器C1的3倍，那么电容器C1的电容量是( ) F。A. 2 B. 4 C. 6 D.85、两个电容器并联，若C1=2C2，则C1、C2所带电荷量Q1、Q2的关系是( )。A. Q1= 2Q2 B. 2Q1= Q2 C. Q1= Q2 D.不能确定6、若将上题两电容串联，则( )。A. Q1=2Q2 B. 2Q1=Q2 C. Q1=Q2 D.不能确定7、1F与2F 的电容器串联后接在30V的电源上，则1F 的电容器的端电压为( )V。A.10 B.15 C.20 D.308、两个相同的电容器并联之后的等效电容，跟让它们串联之后的等效电容之比为( )。A.1:4 B.4：1 C.1:2 D.2:19、两个电容器，C1=30F，耐压12V；C2=50F，耐压12V，将它们串联后接到24V电源上，则( )。 A.两个电容器都能正常工作 B.C1、C2都将被击穿 C. C1被击穿，C2正常工作 D. C1正常工作，C2被击穿10、用万用表电阻档检测大容量电容器质量时，若指针偏转后回不到起始位置，而停在表度盘的某处，说明（ ）。A.电容器内部短路 B.电容器内部开路C.电容器存在漏电现象 D.电容器的电容量太小三、填充题1、某一电容器，外加电压U = 20V，测得q = 4X10-8C，则电容量C=_2X10-9F_，若外加电压升高为40V，这是所带电荷量为_8X10-8C _。2、以空气为介质的平行板电容器，若增大两极板的正对面积，电容量将_增大_；若增大两极板间的距离，电容量将_减小_；若插入某种介质，电容量将_增大_。3、两个空气介质平行板电容器C1和C2，若两极板正对面积之比为3:2，两极板间距离之比为3:1，则它们的电容量之比为_1:2_。若C1为6F，则C2 =_12_F。4、两个电容器，C1=20F，耐压100V；C2=30F，耐压100V，串联后接在160V电源上，C1和C2两端电压分别为_96_V，_64_V，等效电容为_12_F。5、图4-9所示电路中，C1= 0.2F，C2= 0.3F，C3= 0.820F，C4=0.2F，当开关S断开时，A、B两点间的等效电容为_0.28_F；当开关S闭合时，A、B两点间的等效电容为_F。6、电容器在充电过程中，充电电流逐渐_减小_，两端电压逐渐_增大_；在放电过程中，放电电流逐渐_减小_，而两端电压逐渐_减小_。7、当电容器极板上所储存的电荷发生变化时，电路中就有_电流_流过；若电容器极板上所储存的电荷_不变_，则电路中就没有电流流过。8、用万用表判别较大容量电容器的质量时，应将万用表拨到_电阻_档，通常倍率使用_X100_或_X1K_。如果将表笔分别与电容器的两端接触，指针有一定偏转，并很快回到接近于起始位置的地方，说明电容器_无漏电_；若指针偏转到零欧姆位置之后不再回去，说明电容器_已击穿_。9、电容器和电阻器都是电路中的基本元件，但它们在电路中的作用是不同的。从能量上来看，电容器是一种_储能_元件，而电阻器则是_耗能_元件。10、图4-10所示电路中，U=10V，R1=40，R2=60，C=0.5F，则电容器极板上所带电荷量为_3C_，电容器储存的电场能量为_9X10-6J_。四、问答与计算题1、有两个电容器，一个电容较大，另一个电容较小，如果它们所带的电荷量一样，那么哪一个电容器上的电压高？如果它们两端的电压相等，那么哪一个电容器所带的电荷量大。解: （1） （2） 2、有人说“电容大的电容器所带的电荷量一定就多”，这种说法对吗？为什么？解:不对。因为Q=CU，C大不一定代表Q大。3、在下列各情况下，空气平行板电容器的电容、两极板间电压、电容器的带电量各有什么变化？充电后保持与电源相连，将极板面积增大一倍；充电后保持与电源相连，将两极板间距增大一倍；充电后与电源断开，再将两极板间距增大一倍；充电后与电源断开，再将极板面积缩小一半；充电后与电源断开，再在两极板间插入相对介电常数r=4的电介质。答：U不变，S增大一倍 C= 2C， U=U， Q=2Q；U不变，d增大一倍 C= 0.5C，U=U， Q=0.5Q；Q不变，d增大一倍 C= 0.5C，U=2U， Q=Q；Q不变，S减小一半 C= 0.5C，U=2U， Q=Q；Q不变，r =40 C= 4C， U=0.25U， Q=Q。4、平行板电容器极板面积是15cm2，两极板相距0.2mm。试求：当两极板间的介质是空气时的电容；若其他条件不变而把电容器中的介质换成另一种电介质，测出其电容为132 pF，这种电介质的相对介电常数。解: =25、一个平行板电容器，两极板间是空气，极板的面积是50cm2，两极板相距1 mm。试求：电容器的电容；如果两极板间的电压是300V，电容器带的电荷量为多少？解: Q = CU = 4.43X10-11X300 =1.329X10-8C6、两个相同的电容器，标有“100 pF、600V”，串联后接在900V的电路上，每个电容器带多少电荷量？加在每个电容器上的电压是多大？电容器是否会被击穿？解:由于是两个相同的电容并联，总电容是 C总= 0.5C = 50pFQ = C总U = 50X10-12X900 =4.5X10-8C U1600C1将先击穿，然后由于900V全部作用在C2上，而C2的耐压仅为300V，C2将也会被击穿。8、现有两个电容器，其中一个电容器为0.25F，耐压为250V；另一个电容为0.5F，耐压为300V，试求：它们串联以后的耐压值；它们并联以后的耐压值？解: 串联的时候，总电容是 Q1=C1U1=0.25X10-6X250= 62.5X10-6CQ2=C2U2=0.5X10-6X300= 150X10-6C 并联时U1=250，U2=300耐压小的值为并联耐压值。9、电容为3000pF的电容器带电荷量1.8X10-6 C后，撤去电源，再把它跟电容为1500pF的电容器并联，求每个电容器所带的电荷量。解：两个电容电容是并联的，Q 总= Q 1+ Q2，U= U1= U2， Q = CU C1:C2 = 2:1。10、一只10F的电容器已被充电到100V，欲继续充电到200V，问电容器可增加多少电场能？解： Wc= 0.5CUc2= 0.5X10X10-6X1002=0.05JWc= 0.5C(Uc)2= 0.5X10X10-6X2002=0.2 JWc= Wc-Wc = 0.2- 0.05 = 0.15J