电容器的串并联问题
1、（2008宁夏）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a。在以下方法中，能使悬线的偏角a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
2、（2013蚌埠三模）如图所示，甲乙是电容分别为C1、C2的电容器，它们的极板均水平放置，将它们并联连接（即上极板用一根导线相连，下极板用一根导线相连），它们都带有一定电荷并处在静电平衡。若将它们等效成一个电容为C’的电容器，则这个等效电容器的电压与甲、乙的电压相等，电量等于甲、乙的电量之和。电容器板间的电场均视为匀强电场。
（1）请你根据电容器电量、电容和电压之间的关系，证明等效电容器的电容C’=C1+C2。
（2）若C1=C2=C，有一个带电微粒A在甲的极板间恰好静止。现将乙的两极板间距离增大一倍，求等效电容器的电容和带电微粒A的加速度。
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DIS在电容器的充放电与串并联实验中的应用
作者：何进言 冯玉龙 谭兴文 张健
来源：《物理教学探讨》2017年第03期
摘 要：利用DIS 对电容器充放电过程中电容器两极板电压的变化规律进行探讨，通过理论计算和实验测量数据的对比，得出电容器两极板电压的变化规律是按指数增加或衰减。
关键词：DIS；电容充放电；高中物理教学
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）3-0054-3
DIS 是数字化信息系统（Digital Informatioa System）的简称，它是用传感器获取信息，经数据采集器将传感器获取的数据输送到计算机，由计算机对信息进行数据和图形处理的教育技术平台。该系统为学生自主探究提供了有效工具，有利于培养学生适应信息时代的学习能力和创新能力。同时，利用该系统可以优化和改进传统实验。与传统实验相比，DIS给中学物理教学带来了深刻变化，但DIS的引入不是为了排斥、抵制和否定传统实验，而是整合和互补的辩证关系。该系统实现了“变定性为定量”“变不可见为可见”“变不能做为能做”。人教版物理选修3-1电容器充放电演示实验由于电容器充放电过程很快，用传统的电压表很难形象地表征电容器两极板间的电压变化过程。本文利用DIS设计了探究电容器的充放电与串并联规律实验，能实时、真实地监测电容器充放电过程中电容器两极板间电压的变化过程，对学生理解和掌握本章节知识点具有重要的借鉴作用。
1 实验目的
观察电容器的充放电过程，了解电容器串并联的容量变化。
2 实验原理
如图1所示，R1=R2=R3=1 kΩ，C1=C2=C3=C4=C5=100 μF。开关接位置1时，7 V电源开始为电容器充电，经过一段时间，电容器充电完成；开关K接位置2时，电容器开始放电，经过一段时间，放电完成。在电容器充放电过程中用DIS的电压传感器实时测量电容器两端电压变化的规律，并有效地验证电容器串并联容量的变化。
电力电容器的作用是什么
电力电容器分为串联电容器和并联电容器，它们都改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电能力，是电力系统的重要设备。
1. 电力电容器的作用
串联电容器的作用
电厂锅炉、汽轮机、电气、水处理等热电行业技术交流串联电容器串接在线路中，其作用如下：
.（1）提高线路末端电压。串接在线路中的电容器，利用其容抗xc补偿线路的感抗xl，使线路的电压降落减少，从而提高线路末端（受电端）的电压，一般可将线路末端电压最大可提高10%～20%。
(2) 降低受电端电压波动。当线路受电端接有变化很大的冲击负荷（如电弧炉、电焊机、电气轨道等）时，串联电容器能消除电压的剧烈波动。这是因为串联电容器在线路中对电压降落的补偿作用是随通过电容器的负荷而变化的，具有随负荷的变化而瞬时调节的性能，能自动维持负荷端（受电端）的电压值。
（3)提高线路输电能力。由于线路串入了电容器的补偿电抗xc，线路的电压降落和功率损耗减少，相应地提高了线路的输送容量。
4)改善了系统潮流分布。在闭合网络中的某些线路上串接一些电容器，部分地改变了线路电抗，使电流按指定的线路流动，以达到功率经济分布的目的。
（5)提高系统的稳定性。线路串入电容器后，提高了线路的输电能力，这本身就提高了系统的静稳定。当线路故障被部分切除时（如双回路被切除一回、但回路单相接地切除一相），系统等效电抗急剧增加，此时，将串联电容器进行强行补偿，即短时强行改变电容器串、并联数量，临时增加容抗xc，使系统总的等效电抗减少，提高了输送的极限功率，从而提高系统的动稳定。
并联电容器的作用
热电技术联盟并联电容器并联在系统的母线上，类似于系统母线上的一个容性负荷，它吸收系统的容性无功功率，这就相当于并联电容器向系统发出感性无功。因此，并联电容器能向系统提供感性无功功率，系统运行的功率因数，提高受电端母线的电压水平，同时，它减少了线路上感性无功的输送，减少了电压和功率损耗，因而提高了线路的输电能力。
电容串并联及电容作用
电容串并联方式下，电容、电量、电压的关系。
电容串联时：
Q=Q1=Q2=Q3=……..=Qn
U=U1+U2+U3+…….+Un
nCCCC1...........11121
电容串联，容量减少（串联后总容量的计算，参照电阻的并联方法），耐压增加。串联电容：串联个数越多，电容量越小，但耐压增大，其容量关系：1/C＝1/C1＋1/C2＋1/C3，电容串联它的总电容量变小了 所以对低频信号阻抗大了
电容并联时：
Q=Q1+Q2+Q3+……..+Qn
U=U1=U2=U3=…….=Un
C=C1+C2+C3+……..+Cn
电容器并联时，相当于电极的面积加大，电容量也就加大了。并联时的总容量为各电容量之和. 并联电容：并联个数越多，电容量越大，但耐压不变，其容量关系：C＝C1＋C2＋C3电容并联它的总电容量变大了 所以对高频信号阻抗小了
电容（或电容量, Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。
定义 电容（或称电容量）是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。电容器从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质（就像一只水桶一样，你可以把电荷充存进去，在没有放电回路的[1]情况下，刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显，可能电荷会永久存在，这是它的特征），它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。 电容的符号是C。 C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U 在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等，换算关系是： 1法拉(F)=
