电容的动态分析 ppt课件
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电容器的动态变化分析电容器是一种能够存储电荷的电子元件,它由两个导体板之间夹着电介质组成。
在外加电压作用下,电容器会聚集正负电荷并储存电能。
电容器的动态变化分析主要参考其充放电过程,包括充电、放电和衰减三个阶段。
首先,我们来看电容器的充电过程。
当电压源连接到电容器上时,电压源会将正电荷送入一个导体板,同时从另一个导体板吸取相同数量的负电荷。
这样,电容器内的电荷就开始聚积,并且越来越多的电荷被储存在电容器中。
充电过程中,电容器的电压逐渐增加,直到达到电压源的电压,此时电容器被充满,不再接受更多的电荷。
接下来,我们来看电容器的放电过程。
当电容器上的电压源断开,即电压源不再提供电荷时,电容器中的电荷开始流向外部电路。
这是因为导体板上的正负电荷会吸引彼此,并且通过外部电路的导线流动。
在放电过程中,电容器的电荷越来越少,导致电容器的电压也逐渐降低,直到电容器完全放电为止。
最后,我们来看电容器的衰减过程。
当电容器被充满或放空后,电容器中的电荷不会立即消失。
相反,电容器内的电荷会因为一些因素的影响而逐渐减少。
其中最主要的因素是电容器内部的电阻和电介质的损耗。
电容器的电阻会导致电荷的漏失,而电介质的损耗会导致电荷的耗散。
因此,电容器的电荷衰减过程是一个逐渐减少的过程,电容器的电压也会随之减小。
在电容器的动态变化分析中,我们需要考虑电容器的电压-电荷关系。
根据电容器的定义,电容器的电压和电荷量之间存在线性关系,即Q=CV,其中Q为电容器的电荷,C为电容器的电容量,V为电容器的电压。
根据这个关系,我们可以通过测量电容器的电压和电荷量来确定电容器的特性。
总结起来,电容器的动态变化分析主要涉及充电、放电和衰减三个阶段。
在充电过程中,电压源将电荷送入电容器,使其电压逐渐增加;在放电过程中,电容器中的电荷通过外部电路流向导线,使电容器的电压逐渐降低;在衰减过程中,电容器内部的电阻和电介质的损耗导致电荷逐渐减少,使电容器的电压减小。
第63讲 含电容器电路的动态分析1.(2019•北京)电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。
对给定电容值为C 的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差u 随电荷量q 的变化图象都相同。
(1)请在图1中画出上述u ﹣q 图象。
类比直线运动中由v ﹣t 图象求位移的方法,求两极间电压为U 时电容器所储存的电能E p 。
(2)在如图2所示的充电电路中,R 表示电阻,E 表示电源(忽略内阻)。
通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的q ﹣t 曲线如图3中①②所示。
a .①②两条曲线不同是 (选填E 或R )的改变造成的;b .电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。
依据a 中的结论,说明实现这两种充电方式的途径。
(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加。
请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程,填写下表(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
“恒流源”(2)中电源电源两端电压通过电源的电流一.知识回顾1.电容器的简化处理:电路稳定后,简化电路时可以把电容器所处电路作为断路,简化电路时可以将该断路去掉,求电荷量时在相应位置再补上。
2.电阻的简化处理:电路稳定后,与电容器同支路的电阻相当于导线。
3.电荷变化量的计算:电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。
若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电容器两端电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。
(1)由ΔQ=CΔU计算电容器上电荷量的变化。
(2)如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差即|Q1-Q2|。
(3)如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和即Q1+Q2。
4. 分析电容器所带电荷量的变化要注意以下两点(1)把电容器当成断路简化电路图,按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化。