电容器的串联习题课(最新整理)
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一、多选题人教版高二选修3-1第一章 第8节 电容器的电容 课时练习1. 如图所示,下列几种情况中,对电阻R 来说,有电流通过且方向正确的是( )A .S 接1瞬间,R 上电流方向从A 到B B .S 接1一段时间后,R 上电流方向从A 到BC .S 接1一段时间后再接2的瞬间,R 上有从B 到A 的电流D .S 接1一段时间后再接2的瞬间,R 上无电流2. 如图所示,A 、B 是平行板电容器的两个金属板,G 为静电计,开始时开关S 闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列措施可行的是()C .保持开关S 闭合,使A 、B 两板靠近些B .断开开关S ,并使A 、B 两板正对面积错开些A .断开开关S ,并使A 、B 两板分开些D.保持开关S闭合,使A、B两板正对面积错开些3. 如图所示,平行板电容器的两极板A、B接在电池两极,一带负电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为,下列说法正确的是()A.保持S闭合,将A板向B 板靠近,则增大B.保持S闭合,将A板向B 板靠近,则不变C.断开S,略向上移动A 板,则增大D.断开S,略向上移动A 板,则不变4. 如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是A.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质5. 如图所示,将平行板电容器接在电源两极间,电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。
若将两极板缓慢地错开一些,其他条件不变,则()A.电容器上的电荷量不变B.尘埃仍保持静止状态二、填空题三、单选题C .电流计中将有电流通过,电流方向由D .电流计中将有电流通过,电流方向由6. 有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V ,现使它的电荷量减少3×10-4 C ,于是电容器两极板间电压降为原来的,此电容器的电容是________ μF ,电容器原来的带电荷量是________ C ,若电容器极板上的电荷全部放掉,电容器的电容是________ μF .7. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触右侧极板,使电容器带电.(请在以下各横线上选填“变大”“变小”或“不变”)(1)上移其中一极板时,可观察到静电计指针偏角______;(2)将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏_______;(3)在两板间插入电介质时,可观察到静电计指针偏角______.8. 下列各图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q 、电压U 、电容C 之间关系的图像,其中错误的是( )A.B.C.D.9. 板间距为的平行板电容器所带电荷量为时,两极板间电势差为,板间场强为现将电容器所带电荷量变为,板间距变为,其他条件不变,这时两极板间电势差,板间场强为,下列说法正确的是A.B.C.D.10. 对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是()A.增大两极板间的距离,电容将增大B.将两极板平行错开使正对面积减小电容将咸小C.使两极板间的电压升高,电容将减小D.增加两极板所带的电荷量,电容将增大11. 常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类。
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 10μ F 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ε 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 C 1 和一个电容为 8μ F 的电容器 C 2 并联,总电容为电容器 C 1的 3 倍,那么电容器 C 1 的电容量是 ( )μF 。
A. 2B. 4C. 6D.85、两个电容器并联,若C 1=2C ,则 C 1、 C 2 所带电荷量 Q 1、 Q 2 的关系是 ( )。
A. Q 1= 2Q 2B. 2Q1= Q 2C. Q 1= Q 2D.不能确定 6、若将上题两电容串联,则( )。
电路练习题电容与电感的串并联等效电路电路练习题:电容与电感的串并联等效电路在电路中,电容和电感是常见的元件,它们在串并联电路中的等效电路具有重要的意义。
本文将以电路练习题的形式,通过解析电容和电感的串并联等效电路,帮助读者加深对这一概念的理解。
1. 串联电容的等效电路:假设我们有两个串联的电容器C₁和C₂,其电容值分别为C₁和C₂。
如图所示,两个电容器的正极相连,负极也相连。
+---| |---| |---+| | |C₁ C₂ ...| | |+-------+-------+要计算串联电容的等效电容值Cₑ,可以使用以下公式:1/Cₑ = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + ...根据这个公式,将所有电容的倒数相加,并取倒数得到串联电容的等效电容值Cₑ。
2. 并联电容的等效电路:现在我们考虑将两个电容器C₃和C₄并联,其电容值分别为C₃和C₄。
如图所示,两个电容器的正负极对应相连。
+---| |-------+| |C₃ C₄| |+--------------+要计算并联电容的等效电容值Cₑ,可以将所有电容的值相加,得到等效电容值Cₑ。
Cₑ = C₃ + C₄ + C₅ + ...3. 串联电感的等效电路:对于串联电感L₁和L₂,如图所示,它们的正极相连,负极也相连。
+--L₁--+--L₂--+ ... --+| |+---------------------+要计算串联电感的等效电感值Lₑ,可以将所有电感的值相加,得到等效电感值Lₑ。
Lₑ = L₁ + L₂ + L₃ + ...4. 并联电感的等效电路:对于并联电感L₃和L₄,如图所示,它们的正负极对应相连。
+--L₃--+| |... L₄| |+--------+要计算并联电感的等效电感值Lₑ,可以使用以下公式:1/Lₑ = 1/L₃ + 1/L₄ + 1/L₅ + ...根据这个公式,将所有电感的倒数相加,并取倒数得到并联电感的等效电感值Lₑ。
RLC串联电路知识点与习题一、知识点一览表:iuuRuL LRuc C1二、习题:(一)填空题:1. RL串联电路中,()、()和()构成电压三角形。
(用符号表示)2. RL串联电路中,()、()和()构成阻抗三角形。
(用符号表示)3. RL串联电路中,()、()和()构成功率三角形。
(用符号表示)4.在多个元件组成的交流电路中,把总电压和总电流的乘积称做视在功率,用符号。
表示,视在功率的单位符号为。
5. RL串联电路中,既有耗能元件_,又有储能元件,为了反映功率利用率,在工程上,将_功率与_功率的比值称做功率因数,用符号_表示。
6.在RC串联电路中,阻抗三角形由_、_和_,组成,电压三角形由_、_和_组成,功率三角形由_、_和_组成。
7.在RC串联电路中,有功功率_无功功率Q=_,视在功率_.8.在RC串联电路中,已知电阻R= 40Ω,容抗Xc =30Ω,则电路阻抗Z=____,总电压___,电流_ _,如果电压u= 200√2sin (314 t+30°)(V),则电流I=_,电阻上的电压UR= __,电容上的电压UC=_ _,电流i=_ _ ______.9.在RLC串联电路中,已知电阻R=8Ω,感抗XL= 10Ω,容抗Xc=4Ω,则总阻抗z=_,,总电压_电流_,如果电压u= 220√2sin(314t+70°)(V),则电流i=_ A,电阻上的电压UR=_V,电感上的电压UL=_, 电容上的电压Uc=_。
10、把一个RLC串联电路接到u= 200√2sinl 000 t(V) 的交流电源上,已知R=6Ω,L=10mH,C= 500μ,则电路的总阻抗Z=_ __ Ω.电流I=_ A.电路呈_性。
11、如图所示,V1读数为3V,V2读数为4V,则V读二、选择题1.RL串联电路中,下列关系式正确的是( )。
A. Z=R+LB. Z=R+XL C、Z2=R2+XL2D无法判断2.在RL串联电路中,总电压与分电压的关系是()。
海门中等专业学校专业理论课教案【组织教学】1. 起立,师生互相问好2. 坐下,清点人数,指出和纠正存在问题【导入新课】分析作业情况,导入新课。
【讲授新课】课题:电容器的串联习题课-.知识回放C1 C2解:【课堂总结】一、 课堂纪律与学习气氛总结 二、 教学内容小结【布置作业】完成练习部分2.电容器串联时的性质:电容器的电容与其两端电压之间关系:串联电容器组的分压公式:、例题部分例题1、电容器串联之后,相当于增大了两极板的 _______________ ,总电容_容。
分析:几个电容器串联后,扩大了两极板间距离,根据电容器的电容 与电容各部分结构之间的关系,电容量与两极板间距离成反比,所以 电容变小,并且小于每个电容器的电容。
例题2 •电路如图所示,当 C i C 2 C 3时,它们两端的电压的关系为( )每个电容器的电分析:根据电容器串联时的性质可知,电容器两端电压与电容成反比,电容大,电压反而小。
所以选 跟踪练习:三只电容器G=9卩F,C=3卩F,G=18卩F,若将它们串联后接到电路中,则等效电容C= ____________________ 电压之比 U : U 2 : U 3= ___________ ,电量之比 Q : Q 2 : Q 3= ______________ 。
例题3、两个电容器 C1 : “2卩F ,160V ” ,C2 : “10卩F ,250V ”,⑴串联后接在 300V 的直流电源上, 求每个电容器上的电压?这样使用安全吗?⑵这样的两个电容器串联,两端所能加的最大电压为多少?三、练习部分1.5个10V、30卩F的电容器串联,等效电容是 _____________ ,耐压是 _________ ;相并联等效电容是 ____________ ,耐压是_________ 。
2. 将“10卩F、50V”和“5卩F、50V ”的两个电容器串联,那么电容器组的额定工作电压应为100V。
电容器动态问题与电势及电势能相结合 电容器动态问题与粒子受力相结合一、 电容器、电容1、 电容器:两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器。
2、电容 :1)物理意义:表示电容器容纳电荷的本领。
2)定义:电容器所带的电荷量Q(一个极板所带电量的绝对值)与两个极板间的电势差U的比值叫做电容器的电容。
3)定义式:UQ U QC ∆∆==,对任何电容器都适用,对一个确定的电容 器,电容是一个确定的值,不会随电容器所带电量的变化而改变。
4)单位:5)可类比于水桶的横截面积。
3、电容器的充放电:充电:极板带电量Q 增加,极板间场强E 增大; 放电:极板带电量Q 减小,极板间场强E 减小;4、常见电容器有:纸质电容器,电解电容器,可变电容器,平行板电容器。
电解电容器连接时应注意其“+”、“-”极。
二、平行板电容器 平行板电容器的电容kds C r πε4=(平行板电容器的电容与两板正对面积成正比,与两板间距离成反比,与介质的介电常数成正比)。
是决定式,只对平行板电容器适应。
带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场,dU E =。
三、平行板电容器动态分析 一般分两种基本情况:1、电容器两极板电势差U保持不变。
即平行板电容器充电后,继续保持电容器两极板与电池两极相连接,电容器的d、s、ε变化时,将引起电容器的C、Q、U、E的变化。
2、电容器的带电量Q保持不变。
即平行板电容器充电后,切断与电源的连接,使电容器的d、s、ε变化时,将引起电容器的C、Q、U、E的变化。
进行讨论的物理依据主要是三个: (1)平行板电容器的电容与极板距离d、正对面积S、电介质的介电常数ε间的关系:kdS C r πε4=(2)平行板电容器内部是匀强电场,dU E =S kQ r επ4=。
(3)电容器每个极板所带电量Q=CU。
平行板电容器的电容为C , 带电量为Q , 极板间的距离为d . 在两极板间的中点放一电量很小的点电荷q .它所受的电场力的大小等于( )A .8kQq/d 2B .4kQq/d 2C .Qq/CdD .2Qq/Cd1、把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接.先使开关S 与1端相连,电源向电容器充电;然后把开关S掷向2端,电容器放电.与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的I﹣t曲线如图乙所示.下列关于这一过程的分析,正确的是()A.在形成电流曲线1的过程中,电容器两极板间电压逐渐减小B.在形成电流曲线2的过程中,电容器的电容逐渐减小C.曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积D.S接1端,只要时间足够长,电容器两极板间的电压就能大于电源电动势E2、如图所示,对一个给定的电容器充电时,下列的图像中能正确反映电容器的带电量Q、电压U和电容器电容C之间关系的是:()3、(2012·江苏单科,2)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是().A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大D.C和U均减小4、用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图).设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若()A.保持S不变,增大d,则θ变小B.保持S不变,增大d,则θ变大C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ变大5、(2012·课标全国,18)如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子().A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动6、平行板电容器的两极板A 、B 接于电源两极,两极板竖直、平行正对,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合电键S ,电容器充电,悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图4所示,则下列说法正确的是 ( )A .保持电键S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ减小 B .保持电键S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大C .电键S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大D .电键S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变7、一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板之间有一负点电荷(电量很小)固定在P 点,如图所示.以E 表示两极板间电场强度,ϕ表示负极板电势,ε表示正点电荷在P 点的电势能,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )A . E 变大,ϕ降低B .E 不变,ϕ升高 C . ϕ升高,ε减小D . ϕ升高,ε增大8、如图所示,两极板水平放置的平行板电容器与电动势为E 的直流电源连接,下极板接地.静电计外壳接地.闭合电键S 时,带负电的油滴恰好静止于电容器中的P 点.下列说法正确的是( )A . 若将A 极板向下平移一小段距离,平行板电容器的电容将变小B . 若将A 极板向上平移一小段距离,静电计指针张角变小C . 若将A 极板向下平移一小段距离,P 点电势将升高D . 若断开电键S ,再将A 极板向下平移一小段距离,则带电油滴将向下运动9、如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两板相连,两板的中央各有一个小孔M和N。
2.2 电容器的串联和并联2.2.1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2.2.1所示。
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1C 、2C 、3C ,电压分别为1U 、2U 、3U ,则332211 , ,C q U C q U C q U === 总电压U 等于各个电容器上的电压之和,所以 )111(321321C C C q U U U U ++=++= 设串联总电容(等效电容)为C ,则由U q C =,可得 3211111C C C C ++= 即:串联电容器总电容的倒数等于各电容器电容的倒数之和。
【例1】电容器1C 和2C 串联后接在直流电路中,若1C =32C ,则1C 两端的电压是2C 两端电压的 ( )A.3倍B.9倍C. 1/9D.1/3【解析】根据222111U C q U C q ===,得311221==C C U U 。
【答案】D【例2】将1C “20μF 、25V”、 2C “10μF 、60V”、3C “10μF 、100V”的电容串联接入电路中,逐渐增加电压,先击穿的电容是A.1C 先击穿B.1C 击穿后2C 击穿C.1C 和3C 先击穿D.2C 和3C 先击穿【解析】根据电容串联特点,可知三个电容串联后,外加电压增加,各电容所带电量时刻相等并随外加电压逐渐增加。
故额定电荷量最小的电容先击穿。
1C :额定电荷量C U C q 46111105251020--⨯=⨯⨯==2C :额定电荷量C U C q 46222106601010--⨯=⨯⨯==3C :额定电荷量C U C q 363331*********--⨯=⨯⨯==故三个电容的击穿顺序是先1C ,然后2C ,最后3C 。
【答案】A 、B【例3】 将“30μF 、50V ”和“60μF 、50V ”的两个电容器串联使用,正确选项是( )A.总电容为20μFB.总电容为90μFC.总电压为100VD.总电压为75V【解析】1C :额定电荷量C U C q 36111105.1501030--⨯=⨯⨯==2C :额定电荷量C U C q 36222103501060--⨯=⨯⨯==∴<21q q 串联后允许充入的最大电量q 为C 3105.1-⨯ 又因串联后的等效电容F C C C C C μ202121=+=,故两电容串联后接入的最大电压为 图 2.2.1 电容器的串751020105.163=⨯⨯==--C q U V 【答案】A 、D【小结】电容器串联有以下性质:1、各电容器所带电量相等,等于总电量;2、各电容器的电压分配与其电容量成反比;3、等效电容的倒数等于各电容倒数之和。