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实验：观察电容器的充放电 课件

实验：观察电容器的充放电 课件

一、电容器充、放电现象的定性分析
例1 如图4所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是
√A.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电
B.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电 D.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
图3
(4)记录好实验结果，关闭电源. 实验记录和分析：
实验项目
实验现象
灯泡的亮度由 明 到 暗 最后 熄灭 (选填“明”“暗” 灯泡 或“熄灭”)
电流表1的读数由 大 到 小 最后为 零 (选填“大” 电容器充电或“小”)到 大 (选 电压表 填“大”或“小”)最后为_6_V__
图5
先使开关S与1接通，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻放电， 电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I－t图象如图乙所 示.根据图象估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为 3.04×10－3 C，该电 容器电容为 507 μF.(均保留三位有效数字)
图4 解析 开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A对， B错； 开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上、下极板均不带电，C、D错.
二、电容器充、放电现象的定量计算
例2 电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是反应比较灵敏，且可以 和计算机相连，能画出电流与时间的变化图象.图5甲是用电流传感器观察充、放 电过程的实验电路图，图中电源电压为6 V.
实验：观察电容器的充、放电
1.实验原理
(1)电容器的充电过程
如图1所示，当开关S接1时，电容器接通电源，在电场力的
作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移动，正极板因

《电容器的充放电》课件

《电容器的充放电》课件
在放电过程中，电容器释放储 存的电能，导致电容器两端电 压不断下降。
数学模型和公式推导
通过对放电过程的数学建模， 我们可以得到放电电流随时间 变化的表达式。
应用案例分析
放电过程经常被用于电路中的 信号处理、分离和消除噪声等 各种场合。
电容器的其他特性
1
介质常数及其影响
介质的常数是影响电容器电容量的重要因素，常数越大，对电容器电容量的影响 就越大。
探究电容器的充放电过程
欢迎来到本次课程，我们将深入了解电容器的充放电过程。我们将探讨电容 器的基本概念、充电过程、放电过程、特性、应用以及未来发展。
电容器的基本概念
组成与原理
电容器由两个导体板和介质组成，当电容器 接通电源后，两个板之间就形成了等效电容。
容量的计算
电容量是电容器的基本性质，可以通过电容 器的结构和介质材料等进行计算。
2
等效电路及其分析
在电路中，电容器常常是储能、消除噪声等重要元件，等效电路模型可以帮电路中的应用 2 滤波电路中的应用 3 储能电路中的应用
电容器在高频电路中起 到了储能、滤波和阻抗 匹配等重要作用。
电容器可以用来阻止信 号中的某些频率通过， 起到滤波的作用。
电容器的充电过程
1
基本过程与图像分析
在充电过程中，电容器内储存的电能不断增加，电容器两端的电压也随之升高。
2
数学模型和公式推导
通过对充电过程的数学建模，我们可以得到充电电压随时间变化的表达式。
3
应用案例分析
充电过程经常被用于电路中的储能、信号处理和分离工作等各种场合。
电容器的放电过程
基本过程与图像分析
电容器被广泛应用于储 能电路中，用来储存和 释放储存的电能。

电容器的充放电PPT课件

电容器的充放电PPT课件
为 0 ，电压表V的读数为 0 。
1、充电过程中，随着电容器两极板上所带的电 荷量的增加，电容器两端电压逐渐增大，充电
电流逐渐减小，当充电结束时，电流为零，电 容器两端电压UC = E
2、放电过程中，电路中的电流从最大逐渐变成 零，电容器两端的电压从增大慢慢变成零。
三、电容器中的充放电的电流
设在 Δｔ 时间段内，电容器极板上的电荷增
400us内相应的电压变化量为40V，试求该段
时间的充电的电流为多少？
解：i
C
ΔUc Δt
=0.5x10-6Fx
40V 400x10-6s
5、有一只47uF的电容器，若以直流电流充
电，在某时间内的充电的电流为1A，相应的
电压变化量为200V，试问要多长时间可以充
满电？
解： 由 i C
ΔUc Δt
练习：判断题
1、可以用万用表电阻挡的任何一个倍率来检测较大容量
的电容器的质量。
（ ×）
２、在检测较大容量电容器的质量时，当万用表的表棒分
别与电容器的两端接触时，发现指针根本就不偏转，这说
明电容器内部已短路。
（× ）
3、在检测较大容量电容器的质量时，当万用表的表棒分
别与电容器的两端接触时，若指针偏转到零欧位置后不再
，电压0表V的
读数为
。E
二、电容器的放电
1、放电：充电后的电容器失去电荷的过程
放电过程
例题:
1 S EL A1 2
C
E
A2
V
当电容器充电结束后，把S从接点1合向接点2时，电 容器便开始放电。这时看到灯泡EL开始 较亮 ，然 后逐渐变暗 ，最后灯泡 灭 。从电流表A2可观察 到充电电流在 减小 ，而从电压表V上看到读数 在 减小 。经过一段时间后，电流表A2的读数

《电容器的充放电》课件

《电容器的充放电》课件

Part
05
电容器的使用和维护
电容器的选用原则
耐压值选择
根据电路电压选择合适的耐压值 ，确保电容器的安全运行。
介质材料选择
根据使用环境选择合适的介质材 料，如聚丙烯、聚酯等。
容量选择
根据电路需求选择合适的容量， 以满足滤波、储能等需求。
频率特性选择
根据电路的工作频率，选择合适 的电容器以降低阻抗。
法拉
电容量最基本的单位，1
1
法拉等于1秒内通过1库仑
电量所需的电压。
漏电流
4
电容器在正常工作条件下 允许通过的电流值，通常 非常小。
微法拉和皮法拉
2
法拉的千分之一和百万分
之一，常用于表示小型电
容器的电容量。
耐压
3 电容器能够承受的最大电
压，超过耐压可能导致电 容器损坏或爆炸。
Part
02
电容器的充电过程
电容器的安装和连接
安装位置
确保电容器安装在通风 良好、温度适宜、无尘
、无腐蚀的环境中。
连接方式
采用适当的连接方式， 如串联、并联或混联，
以满足电路需求。
焊接工艺
采用合适的焊接工艺， 确保连接稳定可靠，避 免虚焊、假焊等现象。
接地处理
对于需要接地的电容器 ，应确保接地细描述
在充电过程中，电源提供的电能转化为电场能，储存在电容器中。随着电荷的积 聚，电容器两极板间的电场强度逐渐增强，电场能也随之增加。这个过程是可逆 的，当电容器放电时，电场能又转化为电能，对外做功。
Part
03
电容器的放电过程
放电的定义和原理
放电定义
当电容器中存储的电荷通过导电 介质释放的过程称为放电。

2020版高考物理复习：实验观察电容器的充、放电现象(共25张) PPT课件 图文

2020版高考物理复习：实验观察电容器的充、放电现象(共25张) PPT课件 图文
的认识。注意区别电解电容器与可变电容器。
9
命题点一
命题点二
充放电过程中电流和电压的变化规律理解及数据测量
典例2(2015·海南单科)某同学利用图(a)所示电路测量电容器充
电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为:电池
E(内阻很小)、开关S1和S2、电容器C(约100 μF)、电阻R1(约200
12
命题点一
命题二
(3)该同学每隔10 s记录一次电压表的读数U,记录的数据如下表
所示。在给出的坐标纸上绘出U-t图线。已知只有一个数据点误差
较大,该数据点对应的表中的时间是
s。
时间 t/s
电压 U/V
10.0
2.14
20.0
3.45
30.0
4.23
40.0
4.51
50.0
5.00
60.0
5.18
后来部门有了提拔晋升的名额，这位姑 娘被列 入了第 一人选 ，并且 全票通 过。
她在采访里说：
毕业第一年，许多同学都穿上了好看的 衣服， 走在了 宽敞明 亮的写 字楼里 ，对比 光鲜亮 丽的她 们，我 却穿着 劳保服 ，每日 穿梭在 各种不 同的机 械设备 里。
记得有人笑话我，说我一个姑娘，干一 份这么 不体面 又危险 的活， 丢脸死 了。
年轻时，我特别佩服那些不计较金钱、 权位、 报酬专 心工作 ，认真 学习的 人，因 为不计 较钱多 钱少肯 认真工 作的人 ，往往 觉得只 要是能 从事这 份工作 ，本身 就是对 他的最 大报酬 。
听她说完，我尴尬的笑了笑。
其实每一个人都向往这样的成功，但这 姑娘却 本末倒 置了， 并不是 有了钱 有了权 有了成 就以后 才全力 以赴的 工作， 而是全 力以赴 工作， 投入了 自己的 全部以 后，才 有了地 位名望 钱财。

电容器充放电课件

电容器充放电课件

3. 改善电容器工作环境，避免高温、潮湿等恶劣环境；
4. 使用高品质的电容器，延长其使用寿命。
06
电容器充放电相关产品与技术 发展
电容器充放电设备与技术发展现状
智能充电设备
随着物联网和智能家居的普及， 智能充电设备如智能充电桩、无
线充电设备等逐渐成为等不断涌现，具有高 能量密度、快速充放电等优点。
详细描述
电容器容量降低可能是由于长时间使用后介质老化、电极腐蚀或外部环 境因素影响等因素造成。容量降低会影响电容器性能，降低其滤波、耦 合等作用。
解决方法
为解决电容器容量降低问题，可以采取以下措施
电容器容量降低问题及解决方法
1. 定期检查电容器容量，了解其性能状况；
2. 对于性能下降的电容器，及时更换；
充电管理技术
充电管理技术不断升级，包括充电 协议、充电安全保护、充电效率优 化等方面，以满足多样化的充电需求。
电容器充放电设备与技术发展趋势
无线充电技术
无线充电技术将更加成熟，实现更远距离、更高效率的充电，并 广泛应用于手机、电动汽车等领域。
快充技术
随着电池材料和充电管理技术的进步，快充技术将更加普及，缩短 充电时间，提高充电便利性。
4. 对于严重漏电的电容 器，及时更换。
电容器击穿问题及解决方法
总结词
电容器击穿是指电容器在正常工 作电压下失去绝缘性能，导致电
流直接通过两极板。
详细描述
电容器击穿可能是由于制造过程 中出现缺陷、过电压、温度过高 或使用时间过长等因素造成。击 穿会导致电容器短路，失去存储
电荷的能力。
解决方法
为解决电容器击穿问题，可以采 取以下措施
电容器种类与结构
总结词

高考物理一轮复习第九章静电场实验十二观察电容器的充放电现象课件

实验十二
必备知识·自主排查
一、实验目的 1．知道电容器的构造． 2．根据电路图正确连接实物图，认真观察电容器充、放电的实验现 象．
二、实验原理及设计 1．电容器的充电过程：当S接1时，电容器接通电源，与电源正极相接， 电容器极板的自由电子在电场力的作用下将经过电源移到与电源负极相 接的下极板，正极由于失去负电荷而带正电，负极由于获得负电荷而带 负电，正、负极板所带电荷大小相等，符号相反，如图甲所示．电荷定 向移动形成电流，由于同性电荷的排斥作用，所以开始电流最大，以后 逐渐减小，在电荷移动过程中，电容器极板储存的电荷不断增加，电容 器两极板间电压U等于电源电压E时电荷停止移动，电流I＝0.
灯泡 电流表2 电压表
实验现象 亮度由明到暗最后熄灭 读数由大到小最后为零 读数由小到大最后为6 V 亮度由明到暗最后熄灭 读数由大到小最后为零 读数由大到小最后为零
五、注意事项 (1)电流表要选用小量程的灵敏电流表． (2)要选择大容量的电容器． (3)实验过程中要在干燥的环境中进行． (4)在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，避免烧坏电流表．
(1)根据图甲所示的电路，观察图乙可知：充电电流与放电电流方向 ___相_反____( 选 填 “ 相 同 ” 或 “ 相 反 ”) ， 大 小 都 随 时 间 ___减_小____( 选 填 “增加”或“减小”)．
(2)该电容器的电容值为_×_1_0_－_2___ F．(结果保留两位有效数字)
(3)某同学认为：仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在 电容器的两端，也可以测出电容器的电容值．请你分析并说明该同学 的说法是否正确．
2．电容器的放电过程： 当S接2时，电容器的两极板用导线连接起来，电容器C正极板正电 荷与负极板上的负电荷中和，两极板的电荷量逐渐减少，表现为电流 逐渐减小，电压也逐渐减小为零(如图乙所示)．

观察电容器充、放电现象(课件)高中物理实验


PART 03
数据分析及处理
数据处理及分析
【数据记录】电容器充、放电过程中电流、电压等变化
开关位置 电流方向 电流变化 电压方向 电容器的电荷量 能量转化
1
2
【实验结论】 1、电容器在充电过程中：电流从电源的_____极流出，充电电流 逐渐变______，电容器两端的电压逐渐变_______，表明电容器 所带的电荷量在逐渐变______，______的能量不断地储存在电容 器中。 2、电容器在放电过程中：电流从电容器的_____极板流出，放电 电流逐渐变______，电容器两端的电压逐渐变_______，表明电 容器所带的电荷量在逐渐变______，______把储存的能量通过电 流做功转化为电路中的_______。
该怎样连接电路？怎样进行测量？ 得到的 I-t 图像可能是什么形状的？
PART 05
实验的典型例题
实验的典型例题
“探究电容器充放电”的实验装置示意图如图所示，已知灵敏电流计0刻 度在表盘中央位置，经判断：当电流从左接线柱流入时指针左偏；电流 从右接线柱流入时指针右偏。请根据所学知识回答下列问题： (1)电容器充电结束后，将开关S扳到b放电的过程中，灵敏电流计指针会
2
V
调到适当的阻值（几千欧姆）。
观察电容器充、放电过程中电流、电压变化及分析能量变化
3.将开关拨到1，观察电流表指针偏转的方向以及电流表、电压表 示数的变化，记录各个数据
4.将开关拨到2，观察电流表指针偏转的方向以及电流表、电压表 示数的变化，记录各个数据
实验步骤
探究电容器充、放电过程各种电荷量的变化
问题讨论及误差分析
问题2：电压相同的情况下，改变电路中电阻箱的阻值，电容器放 电时释放的电荷量为何相等？放电电流的大小变化是否相同？

2.4电容器-电容-课件4(16张)

第四节 电容器 电容
一、电容器
１.定义：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，
组成一个电容器。“装电的容器”
２.电容器的充、放电 充电：
＋Q＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
电容器两板分别接在电池 两端，两板带上等量异种
－Q
－－－－－－
电荷。
注：
带电量：Q
放电：
充了电的电容器的两板用导
电容器所带电荷量： 每个极板所带电荷
3.如图2－4－5所示实验中，关于平行板电容器的
充、放电，下列说法正确的是( A )
A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带 正电 B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带 负电 C．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带 正电 D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带 负电
图 2－4－5
E变小
4.如图所示的电路中，C 是平行板电容器，在 S 先接触 1 后又扳到 2，这时将平行板的板间距离拉大一点，下列说法正
确的( CD)
A．平行板电容器两板的电势差不变 B．平行板电容器两板的电势差变小 C．平行板电容器两板的电势差增大 D．平行板电容器两板间的电场强度不变
5.如图所示，平行板电容器两极板间电压恒定，带电的油
2.定义式： C Q
U
3、单位：法拉，F ；1 F = 106μF = 1012 pF
4.物理意义：是描述电容器容纳电荷本领的物理 量。电容器的电容在数值上等于使两板间电
势差为1V 时电容器所带电荷量。
[判断] 1．电容大的电容器带电量一定多．( ×) 2．电容的单位有F，μF，pF,1 F＝103μF＝
定
思考：根据公式C＝QU，能否说电容C与电 容器所带的电荷量Q成正比，与两极板间的 电势差U成反比？

电容器的充放电ppt

❖ 可见R和C值变大时，则充电变慢，反之则快。为了全面 的考虑R、 C对充、放电的影响，实际中用R、 C的乘积 来描述电路充放电的快慢，即时间常数τ，τ＝R·C。〔τ〕 ＝〔R〕·〔C〕＝欧·法＝（伏/安）·（库/伏）＝（安·秒） /安＝秒 例如图所示电路中R＝10kΩ、 C＝500μF，则τ＝ 10×103×500×10－6＝5s。
电容及其充放电
1、电容的组成 2、电容的作用 3、电容的选取 4、电容充放电过程 5、充放电快慢因素和时间常数
2021、8、7
（一）电容的组成
电容由两块导电的平行板构成，在两板之间填 充上绝缘物质或介电物质 。
（二）电容的作用
❖ 1、通交流隔直流 ❖ 2、存储和释放电荷（滤波）
❖ 例：滤波电容、旁路电容、去耦电容：其实都是滤波的，只是应用在不
2
（三）电容的选取
1、 谐振回路：云母、高频陶瓷 隔直流：纸介、云母、涤纶、电解、陶瓷 滤波：电解电容 旁路：涤纶、纸介、陶瓷、电解
2、小容量：通常高频电路使用 大容量：滤波和存储电荷 一般来说：1uf以上的基本都是电解电容，1uf以下
的则多为瓷片电容 3、耐压值：实际承受的电压要小于其耐压值，如作
为滤波的电解电容耐压值要高于交流电有效值的 1.42倍。
（四）电容充放电过程
1、充电：当电容和直流电源连接时，电池负极放出电子到 一块极板，电池正极将另一块极板上的电子吸了过去 ， 电子的移动形成了电流，此时的电路是通路。
电容UC=0,t=0时刻开关由2到1， 电源开始对C充电，充电的
特性曲线如图所示
2、放电：当C充满电后，UC=E，将开关打到2的位置，C开 始放电，特性曲线如下。 IC= UC/R，R为定值，因此可以看出电压和电流的变化成 正比关系。
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加了Δq ，则电路中的电流大小为：
Δq i=
Δt
因为q=CUC，可知Δq=CΔuC，所以：
i=C
ΔuC
Δt
i——充放电电流，单位符号:A； C——电容器电容量，单位符号：F； ΔuC——电容器两端变化电压，单位符号：V； Δt——电流变化时间，单位符号：s。
课堂练习
1、电容器在充电过程中，电容器两端电压由 小 变 大 ， 最后等于电源电压 ；电流会由 大 变 小 ，最后变 为 0 ，充电结束 。
第三节 电容器的充电和放电
一、电容器的充电
充电：使电容器带电的过程
充电过程
例题： 1 S
A1
2
C
E
A2
V
• 当S合向1时，电源向电容器充电，这时看到白
炽灯EL开始 较亮 ，然后逐渐 变暗 ，最后灯 泡 灭 。从电流表A1可观察到充电电流在 ，
而从减小电压表V上看到读数在
。经增过大一段
时间后，电流表A1的读数为
满电？
解： 由
i
C
ΔUc Δt
得
Δt iCΔUc
=1x47x10-6x200
=9.4x10-3s
小结：
1、电容器的充放电过程
充电过程 放电过程
极板电荷量 逐渐增加 逐渐减少
电压 由小变大 由大变小
2、电容器充、放电电流大小的计算 Δq
i= Δt
如何用万用表来检测电容器
一、电容器质量的判别
利用电容器的充放电作用，可用万用表的电阻档（R ×100或R ×1K)来判别较大容量电容器的质量。将万用表的表棒分别与电容 器的两端接触，检测前必须先对电容器进行放电。
小结
• 1、如何用万用表来测量电容器的质量
• 2、电解电容极性判别
1、若指针偏转后又很快回到接近于起始位置的地方，则说明 电容器的质量很好，漏电很小；
2、若指针回不到起始位置，停在标度盘某处，说明电容器漏电 严重，这时指针所指处的电阻数值即表示该电容的漏电阻值；
3、若指针偏转到零欧位置后不再回去，说明电容器内部短路；
4、若指针根本不偏转，则说明电容器内部可能断路。
练习：判断题
1、可以用万用表电阻挡的任何一个倍率来检测较大容量
的电容器的质量。
（ ×）
２、在检测较大容量电容器的质量时，当万用表的表棒分
别与电容器的两端接触时，发现指针根本就不偏转，这说
明电容器内部已短路。
（× ）
3、在检测较大容量电容器的质量时，当万用表的表棒分
别与电容器的两端接触时，若指针偏转到零欧位置后不再
，电压0表V的
读数为
。E
二、电容器的放电
1、放电：充电后的电容器失去电荷的过程
放电过程
例题:
1 S EL A1 2
C
E
A2
V
当电容器充电结束后，把S从接点1合向接点2时，电 容器便开始放电。这时看到灯泡EL开始 较亮 ，然 后逐渐变暗 ，最后灯泡 灭 。从电流表A2可观察 到充电电流在 减小 ，而从电压表V上看到读数 在 减小 。经过一段时间后，电流表A2的读数
2、电容器在放电过程中，电容器两端电压由 大 变 小 ， 最后等于 0 ；电流也由 大 变 小 ，最后变 为 0 ，放电结束。
3、有一只0.1F的电容器，若以直流电流充电， 在100s内相应的电压变化量为10V，试求该段 时间的充电的电流为多少？
解: i = C
ΔuC
Δt
Байду номын сангаас
10
= 0.1×
100
= 0.01A
回去，说明电容器内部短路。
（ √）
例题：对非电解电容的质量检测的示意图
检测现象
测量时表针向右偏转角度不大，指针按逆时针方向逐渐退 说明电容器有一定的充电现象。回“∞”处，表针稳定后
所指的读数就是该电容器 的漏电的电阻值
二、电解电容极性判别
• 用红黑表笔任意接电容器的两端，测量 一下电容器的漏电阻，记录其大小。再 将电容器的两引脚相碰短路放电后，再 交换表笔进行测量，读出漏电阻。比较 两次漏电阻的大小，阻值大的一次黑表 笔所接为电解电容的正极。
复习：电容器的串并联电路的特点比较
电容器的串联电路
11 1 1 C C1 C2 C3
q q1 q2 q3
U U1U2U3
11 1 1 C C1 C2 C3
电容器的并联电路 +q1 C1 +q2 C2+q3 C3 -q1 U1 -q2 U2-q3 U3 U
q q1 q2 q3
U U1 U2 U3 C C1 C2 C3
为 0 ，电压表V的读数为 0 。
1、充电过程中，随着电容器两极板上所带的电 荷量的增加，电容器两端电压逐渐增大，充电
电流逐渐减小，当充电结束时，电流为零，电 容器两端电压UC = E
2、放电过程中，电路中的电流从最大逐渐变成 零，电容器两端的电压从增大慢慢变成零。
三、电容器中的充放电的电流
设在 Δｔ 时间段内，电容器极板上的电荷增
4、有一只0.5uF的电容器，若以直流电流充
电，在400us内相应的电压变化量为40V，试
求该段时间的充电的电流为多少？
解：i C
ΔUc Δt
=0.5x10-6Fx
40V 400x10-6s
=0.05A
5、有一只47uF的电容器，若以直流电流充
电，在某时间内的充电的电流为1A，相应的
电压变化量为200V，试问要多长时间可以充