電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版） 課件 項(xiàng)目三 觀察電容器的充電、放電現(xiàn)象

電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）項(xiàng)目三觀察電容器的充電、放電現(xiàn)象電容器在家用電器、生產(chǎn)電器設(shè)備中比比皆是，例如，電動(dòng)車、手機(jī)充電器、平板電視、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)等，可以說(shuō)，所有電器設(shè)備中均含有電容器。電容器在不同電路中所起的作用不同，但綜合這些應(yīng)用，其最根本的是電容在電路中的充電、放電過(guò)程所致。那么什么是電容？它是如何進(jìn)行充電、放電的呢？本項(xiàng)目將帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)有關(guān)電容的基本知識(shí)，觀察電容器充電、放電現(xiàn)象。任務(wù)一認(rèn)識(shí)電容器任務(wù)二電容器的連接任務(wù)三觀察電容器的充電、放電現(xiàn)象項(xiàng)目評(píng)價(jià)項(xiàng)目小結(jié)思考與練習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)電容器電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///任務(wù)分析容器是一種裝載物品的儲(chǔ)存器，例如，水桶可存儲(chǔ)水，雜物箱可以儲(chǔ)存各類雜物，而電容器則可存儲(chǔ)電荷，它可以將電路中的正、負(fù)電荷儲(chǔ)存下來(lái)，當(dāng)電路需要時(shí)供其使用。那么，電容器有什么特點(diǎn)？在電路中充當(dāng)什么角色，有什么用途？在電路中如何辨別它們呢？電荷存儲(chǔ)、釋放與哪些因素有關(guān)？這些都是本任務(wù)將要解決的問(wèn)題。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///一、電容器的分類及用途圖3-1常見(jiàn)電容的外形相關(guān)知識(shí)顧名思義，電容器是一種儲(chǔ)存電荷的容器，簡(jiǎn)稱電容，英文名稱為Capacitor，電路中的文字符號(hào)取其第一個(gè)字母C來(lái)表示。常見(jiàn)電容器的外形如圖3-1所示。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///在兩個(gè)正對(duì)的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)——電介質(zhì)，就組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器，稱為平行板電容器，組成電容器的兩個(gè)導(dǎo)體稱為極板，極板引出的電極稱為電容器的兩個(gè)電極，幾種不同電容器在電路圖中的符號(hào)如圖3-2所示。廣義地說(shuō)，被介質(zhì)分開(kāi)的任意形狀的金屬導(dǎo)體組合，都可以看成一個(gè)電容器。電容器的種類繁多，按電介質(zhì)的不同可以分為紙介、云母、陶瓷、電解電容器等；按電容量是否可調(diào)，可以分為固定電容器、可變電容器。電解電容器有正、負(fù)極性之分，并在電容器上標(biāo)明。常用電容器的分類及用途見(jiàn)表3-1。圖3-2電容器在電路圖中的符號(hào)電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///種類結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途鋁電解電容器由鋁圓筒作為負(fù)極，里面裝有液體電解質(zhì)，插入一片彎曲的鋁帶作為正極制成。正極還需要經(jīng)過(guò)直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜作為介質(zhì)容量大，但是漏電大、誤差大、穩(wěn)定性差，常用作交流旁路和濾波，在要求不高時(shí)也用于信號(hào)耦合。電解電容器有正、負(fù)極之分，使用時(shí)不能接反紙介電容器用特制的電容紙作為介質(zhì)，鋁箔或錫箔作為電極并卷繞成圓柱形，然后接出引線，再經(jīng)過(guò)浸漬處理，用外殼封裝或環(huán)氧樹(shù)脂灌封而成體積較小、電容量范圍寬、工作電壓高、成本低廉，但是化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性都比較差，容易老化，介質(zhì)損耗大，用于低頻場(chǎng)合陶瓷電容器用陶瓷作為介質(zhì)，在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后燒成銀質(zhì)薄膜做成極板而制成體積小、耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適宜用于高頻電路。鐵電陶瓷電容器容量較大，但是損耗和溫度系數(shù)較大，用于低頻電路薄膜電容器結(jié)構(gòu)和紙介電容器相同，介質(zhì)是滌綸或聚苯乙烯滌綸薄膜電容器，介電常數(shù)較高、體積小、容量大、穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容器。聚苯乙烯薄膜電容器，介質(zhì)損耗小，絕緣電阻高，但是溫度系數(shù)大，可用于高頻電路表3-1常用電容器的分類及用途電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///種類結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途云母電容器用金屬箔或在云母片上噴涂銀層作為電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹(shù)脂中制成介質(zhì)損耗小，絕緣電阻大，溫度系數(shù)小，用于高頻電路鉭、鈮電解電容器用金屬鉭或鈮作為正極，用稀硫酸等配液作為負(fù)極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜作為介質(zhì)制成體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、絕緣電阻大、溫度特性好，用于要求較高的設(shè)備中半可變電容器又稱微調(diào)電容，由兩片或兩組小型金屬?gòu)椘虚g夾著介質(zhì)制成。調(diào)節(jié)的時(shí)候改變兩片之間的距離或面積，它的介質(zhì)有空氣、陶瓷、云母、薄膜等用于晶體管收音機(jī)、電子儀器、電子設(shè)備中的輔助頻率調(diào)整，體積小，可反復(fù)調(diào)節(jié)，使用方便可變電容器由一組定片和一組動(dòng)片組成，其容量隨著動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)可以連續(xù)改變。把兩組可變電容裝在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為雙聯(lián)可變電容?？勺冸娙莸慕橘|(zhì)有空氣和聚苯乙烯兩種空氣介質(zhì)可變電容體積大、損耗小，多用在電子管收音機(jī)中。聚苯乙烯介質(zhì)可變電容做成密封式的，體積小，多用于晶體管收音機(jī)中電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///電容器既然是一種儲(chǔ)存電荷的容器，就有一個(gè)“容量”大小的問(wèn)題。將電容器的兩極分別與直流電源的正、負(fù)極連接后，與電源正極連接的極板將帶上正電荷，而另一個(gè)極板則帶上等量的負(fù)電荷，由于正負(fù)電荷互相吸引，使它們保持在電容器的極板上，這樣，電容器便儲(chǔ)存了電荷。使電容器儲(chǔ)存電荷的過(guò)程稱為充電。我們把電容器每個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值稱為電容器所帶電荷量，簡(jiǎn)稱帶電量。充電后，電容器的兩極板之間形成電場(chǎng)，具有電場(chǎng)能，兩極板間便產(chǎn)生電壓，對(duì)任何一個(gè)電容器來(lái)說(shuō)，兩極板間電壓U將隨所帶電荷量q的增加而增加，并且電荷量與電壓成正比，其比值

是一個(gè)恒量。但不同電容器的比值一般是不同的，可見(jiàn)，比值

表示了電容器的固有特性。我們把電容器所帶電荷量q與其端電壓U的比值稱為電容器的電容量，簡(jiǎn)稱電容。

（3-1）式（3-1）中，電壓的單位為伏特（V），電荷量的單位為庫(kù)侖（C），電容量的單位為法拉（F）。二、電容器的主要參數(shù)電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///顯然，當(dāng)電容器兩極板電壓U一定時(shí)，這個(gè)比值越大，電容器容納的電荷量越多，因此，電容器的電容表征了電容器容納電荷的本領(lǐng)。在實(shí)際應(yīng)用中，法拉這個(gè)單位太大，很少使用，通常采用小得多的單位，如：毫法（mF）、微法（μF）、納法（nF）、皮法（pF）。單位之間的換算關(guān)系為1F=1

×

103mF=1

×

106μF1μF=1

×

103nF=1

×

106

pF我們常常將電容元件簡(jiǎn)稱電容，這樣電容既代表一種元件的名稱，同時(shí)也代表該元件的參數(shù)。經(jīng)過(guò)理論推導(dǎo)和實(shí)踐證明：對(duì)于平板電容器，其電容量與極板面積S、極板間距離d和極板間介質(zhì)的介電常數(shù)ε有關(guān)。平板電容器的表達(dá)式為（3-2）電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///2．額定工作電壓和允許誤差電容器的額定工作電壓又稱耐壓值，是指在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，能保證電容器長(zhǎng)期連續(xù)工作而不被擊穿的最高工作電壓。使用時(shí)若所加的電壓大于額定電壓值，將導(dǎo)致電容器被擊穿或損壞。不同類別的電容器額定電壓不同，通常在電容器上直接標(biāo)出。電容量耐壓值一般用直標(biāo)形式表示，其表示方法如圖3-3所示。電容器的允許誤差一般標(biāo)注在外殼上，按照精度的不同分為±1%、±2%、±5%、±10%、±20%五級(jí)（不包括極性電容器）。一般極性電容器的允許誤差范圍比較大，如鋁極性電容器的允許誤差范圍為

-20%～+

100%。圖3-3電容量耐壓值的表示方法電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///（a）電容量6.2pF（b）電容量47pF（c）電容量0.01μF（d）電容量0.002μF圖3-4電容器直標(biāo)法三、電容器的識(shí)別電容器的電容值及誤差一般標(biāo)在電容器的外殼上，常用的表示方法有直標(biāo)法、色標(biāo)法、數(shù)字符號(hào)法、數(shù)碼法等。1．直標(biāo)法直標(biāo)法就是將電容量的標(biāo)稱容量和允許偏差等直接印在電容器外殼上，如10μF/10V、47μF/25V等。若是零點(diǎn)零幾，常把整數(shù)位的“0”省去，例如，某電容“.02”表示0.02μF。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///2．色標(biāo)法用三種色環(huán)標(biāo)注電容量大小的方法稱為色標(biāo)法，其顏色和識(shí)別方法與電阻色環(huán)表示方法相同。將顏色涂在電容器的一端或從頂端向引線側(cè)排列，第一、二環(huán)表示電容的有效數(shù)字（即基本數(shù)字），第三環(huán)表示倍乘，即有效數(shù)字后加“0”的個(gè)數(shù)，電容單位為皮法，電容色環(huán)的識(shí)別見(jiàn)表3-2。圖3-5所示為電容器色標(biāo)法，除色環(huán)標(biāo)注之外也可用色點(diǎn)表示電容器的主要參數(shù)。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///3．?dāng)?shù)字符號(hào)法將電容器的容量用數(shù)字和單位符號(hào)按一定規(guī)則進(jìn)行標(biāo)注的方法，稱為數(shù)字符號(hào)法。符號(hào)前為電容容量的整數(shù)部分，符號(hào)后為電容容量的小數(shù)部分。用于標(biāo)注的字母有四個(gè)：p、n、m、μ，例如，5p6表示容量是5.6pF，2n2表示2.2nF，4m7表示4.7mF。圖3-5電容器色標(biāo)法電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///4．?dāng)?shù)碼法一般用三位數(shù)字表示容量大小的標(biāo)注方法，稱為數(shù)碼法。前面兩位數(shù)字為電容器標(biāo)稱容量的有效數(shù)字，第三位數(shù)字表示有效數(shù)字后面零的個(gè)數(shù)，對(duì)于非電解電容器，其單位為pF，而對(duì)電解電容器而言，單位為μF，如圖3-6所示。圖3-6電容器數(shù)碼法5．電容器容量單位的標(biāo)注規(guī)則當(dāng)電容器的容量大于100pF而又小于1μF時(shí)，一般不標(biāo)注單位，沒(méi)有小數(shù)點(diǎn)的，其單位是pF，有小數(shù)點(diǎn)的容量單位是μF，例如，4700表示4700pF，0.22表示0.22μF。當(dāng)電容量大于10000pF時(shí)，可用μF做單位，當(dāng)電容小于10000pF時(shí)用pF做單位。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///一、常用電容器的識(shí)別1．電解電容器引腳的極性判斷對(duì)于電解電容器，在電路中需要區(qū)別其引腳的極性。若極性接反，會(huì)出現(xiàn)電容器炸裂或被擊穿等現(xiàn)象。區(qū)分電容器的正負(fù)極，可以通過(guò)它們的外形直接判別，如圖3-7所示。（1）根據(jù)引腳長(zhǎng)短的不同判別正負(fù)極。通常，長(zhǎng)引腳為正極性引腳，如圖3-7（a）所示。（2）根據(jù)端頭形狀的不同判別正負(fù)極。如圖3-7（b）、圖3-7（c）所示，這種方式往往出現(xiàn)在兩根引腳軸向分布的電解電容器中。（3）直接標(biāo)出負(fù)極性引腳，如圖3-7（d）所示，在電解電容器的外殼上畫(huà)出類似于負(fù)號(hào)的符號(hào)表示負(fù)極性引腳。技能訓(xùn)練電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///（4）對(duì)于舊的、失去外部標(biāo)志而無(wú)法辨別極性的電解電容器，這時(shí)可以根據(jù)電解電容器正向連接時(shí)絕緣電阻大、反向連接時(shí)絕緣電阻小的特征來(lái)判別：用萬(wàn)用表紅、黑表筆交換來(lái)測(cè)量電容器的絕緣電阻，絕緣電阻大的一次，連接表內(nèi)電源正極的表筆所接的就是電容器的正極（指針式萬(wàn)用表是黑表筆，數(shù)字式萬(wàn)用表是紅表筆），則另一極為負(fù)極。圖2-11電位測(cè)量電路電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///2．常見(jiàn)電容器的識(shí)別準(zhǔn)備各類電容器若干只，進(jìn)行電容器識(shí)別訓(xùn)練，并將識(shí)別結(jié)果填入表3-3中。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///二、常用電容器的檢測(cè)1．用指針式萬(wàn)用表判斷電容器好壞電容器的故障主要表現(xiàn)為漏電、擊穿、短路、容量減小、變質(zhì)失效（多數(shù)是電解電容器因年久電解液干枯而失效）等，我們利用萬(wàn)用表的歐姆擋可以粗略地判斷出電容器的優(yōu)劣，辨別其漏電、容量大小或失效情況。1）漏電電阻的測(cè)量對(duì)于電容量小于5000pF的電容器，萬(wàn)用表無(wú)法測(cè)出它的漏電阻?？捎靡还?jié)1.5V電池和一個(gè)耳機(jī)進(jìn)行檢查，如圖3-8所示。當(dāng)用電容的一個(gè)引腳接觸電池正極或負(fù)極時(shí)，耳機(jī)內(nèi)聽(tīng)到咯拉聲，說(shuō)明電容器可以正常使用，如無(wú)聲則說(shuō)明斷路。圖3-8容量小于5000pF的電容器的檢測(cè)方法電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///2）斷路、擊穿檢測(cè)檢測(cè)容量為6800pF～1μF的電容器，采用R

×

10k擋，萬(wàn)用表的紅、黑表筆分別接電容器的兩根引腳，在表筆接通的瞬間，應(yīng)能見(jiàn)到表針有一個(gè)很小的擺動(dòng)過(guò)程。若在上述檢測(cè)過(guò)程中表針無(wú)擺動(dòng)，說(shuō)明電容器已斷路，如圖3-9（b）所示。若表針向右擺動(dòng)一個(gè)很大的角度，且表針停在那里不動(dòng)（即沒(méi)有回歸現(xiàn)象），說(shuō)明電容器已被擊穿或嚴(yán)重漏電，如圖3-9（c）所示。圖3-9檢測(cè)容量大于5100pF電容器的漏電情況電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///2．常見(jiàn)電容器的檢測(cè)準(zhǔn)備各類電容器若干只，進(jìn)行電容器檢測(cè)訓(xùn)練，并將識(shí)別結(jié)果填入表3-4中。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///三、電容器的正確選用1．種類選擇選擇電容器種類一般應(yīng)根據(jù)它在電路中的作用及工作環(huán)境來(lái)決定。例如，應(yīng)用在高頻電路中的電容器要求其高頻特性好；應(yīng)用在高壓環(huán)境下的電容器，要求具有較高的耐壓性能；在電源濾波、去耦、低頻級(jí)間耦合等電路中的電容器，要求容量大。2．容量及精度選擇電容器容量值必須按規(guī)定的標(biāo)稱值來(lái)選擇。但需要注意的是，不同種類的電容器其標(biāo)稱系列的分布規(guī)律是不同的。電容器的誤差等級(jí)有多種，但除振蕩、延時(shí)、選頻等網(wǎng)絡(luò)對(duì)電容器精度要求較高外，大多數(shù)情況下，對(duì)電容的精度要求并不高，如低頻耦合、去耦、電源濾波等電路中，其電容選±5％、±10％、±20％的誤差等級(jí)都可以。3．耐壓值選擇為保證電容器的正常工作，被選用的電容器的耐壓值不僅要大于其實(shí)際工作電壓，而且還要留有足夠的余地，一般耐壓值應(yīng)為實(shí)際工作電壓的2倍以上。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///四、電容器的使用常識(shí)（1）使用前應(yīng)用電容表測(cè)容量值與標(biāo)稱值是否相符。無(wú)電容表時(shí)，可用萬(wàn)用表測(cè)充電、放電能力。（2）電解電容一般具有極性，不能用于交流電路，可用于直流與脈動(dòng)直流電路，使用時(shí)盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。（3）用于高頻電路時(shí)，引腳應(yīng)盡量短。（4）可變電容使用前應(yīng)用萬(wàn)用表檢查，定、動(dòng)片是否短路，動(dòng)片接地是否良好，轉(zhuǎn)動(dòng)是否平滑、輕松。準(zhǔn)備各類電容器若干只，進(jìn)行電容識(shí)別與檢測(cè)訓(xùn)練。任務(wù)二電容器的連接電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///任務(wù)分析在對(duì)電子產(chǎn)品調(diào)試和維修時(shí)，若手頭沒(méi)有合適規(guī)格和參數(shù)的電容器，可以通過(guò)電容器的串聯(lián)和并聯(lián)的方法進(jìn)行代換。電阻同樣也有串、并聯(lián)連接方式，但電容串、并聯(lián)性能是否和電阻的相同呢？下面將通過(guò)理論與實(shí)踐兩個(gè)方面進(jìn)行研究。相關(guān)知識(shí)一、電容器的串聯(lián)設(shè)n個(gè)電容器的電容分別為C1、C2、…、Cn，電壓分別為U1、U2、…、Un，n個(gè)電容器串聯(lián)后的等效電容為C。將幾個(gè)電容器的電極首尾相接，連成一種無(wú)分支路的連接方式稱為電容器的串聯(lián)，如圖3-10（a）所示，圖3-10（b）為等效電路。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///1．電量關(guān)系每個(gè)電容器的極板由于靜電感應(yīng)而帶有等量的異種電荷，故串聯(lián)電容器中每個(gè)電容器的電量都相等，即圖3-10電容的串聯(lián)（3-3）電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///2．電壓關(guān)系串聯(lián)電容器組中，極板上所儲(chǔ)存的電荷是以正負(fù)交替的形式出現(xiàn)的，各電容器上電壓的方向一致，因此，總電壓等于各電容器電壓之和，即（3-4）3．電容關(guān)系電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///由式（3-5）可以看出：串聯(lián)電容器的等效電容（總電容）的倒數(shù)等于各電容器電容的倒數(shù)和。所以，串聯(lián)后電容器的總電容比任一個(gè)電容器的電容量都小。若只有兩個(gè)電容器C1與C2串聯(lián)，則等效電容

；若有n個(gè)相同的電容器C0串聯(lián)，則等效電容為

?！纠?-1】三個(gè)電容器串聯(lián)連接，規(guī)格相同，都是200μF，額定工作電壓均為50V，電源電壓U

=

120V，試求：（1）等效電容是多大？（2）每只電容器上所帶的電荷量是多少？（3）在此電壓下工作是否安全？電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///二、電容器的并聯(lián)把幾個(gè)電容器的電極首首相連、尾尾相連的連接方式稱為電容器的并聯(lián)，如圖3-11（a）所示，圖3-11（b）為其等效電路。圖3-11電容器的并聯(lián)設(shè)各個(gè)并聯(lián)電容器的電容分別為C1、C2、…、Cn，它們所帶電量分別為q1、q2、…、qn，并設(shè)此并聯(lián)電容器組的等效電容（總電容）為C。1．電壓關(guān)系在電容并聯(lián)電路中，各電容器兩端電壓相等，都等于總電壓，即2．電量關(guān)系結(jié)合電荷守恒定律分析，并聯(lián)電容器的總電荷量q應(yīng)該等于各電容器的電荷量之和，即電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

///28

///3．電容關(guān)系由于，

，…

，

，

代入式（3-7）得

所以

并聯(lián)電容器組的等效電容（總電容）等于各電容器的電容之和。電容器并聯(lián)后相當(dāng)于增大了極板的正對(duì)面積，所以，其等效電容大于其中任何一個(gè)電容?！纠?-2】電容器C1的電容為10μF，充電后電壓為30V，電容器C2的電容為20μF，充電后電壓為15V，把它們并聯(lián)在一起，其總電壓是多少?電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///電容連接方式的選擇目前，實(shí)驗(yàn)室有30μF/25V、70μF/25V的電容器若干，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電路，使電路中的電容值達(dá)到200μF/25V，應(yīng)選用哪種電容，并通過(guò)哪種方式連接以達(dá)到設(shè)計(jì)要求？技能訓(xùn)練任務(wù)三觀察電容器的充電、放電現(xiàn)象電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///任務(wù)分析電容可以將電路中的正、負(fù)電荷儲(chǔ)存下來(lái)，那么電荷是如何被存儲(chǔ)下來(lái)的呢？通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以觀察到電容器存儲(chǔ)電荷的過(guò)程。相關(guān)知識(shí)一、電容器的充電過(guò)程電容器作為一種儲(chǔ)能元件，具有儲(chǔ)存和釋放電能的性質(zhì)，表現(xiàn)為電容器的充電、放電現(xiàn)象，在電路中所起到的各種作用也都是通過(guò)充電、放電過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。觀察和分析電容器在充電、放電過(guò)程中的規(guī)律，可以加深對(duì)電容器基本特性的了解和認(rèn)識(shí)。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///在如圖3-12所示電路中，Us為恒壓源，C為電容量很大的電容器，A1和A2是電流表，L1、L2為發(fā)光二極管，V是電壓表。先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)SB2，然后按下SB1，電源開(kāi)始對(duì)電容器充電?？梢钥吹剑涸诎聪耂B1開(kāi)關(guān)的瞬間，電容器兩極板間電壓為0，極板與電源間存在較大電壓差，充電電流較大，L1最亮，電流表A1的讀數(shù)最大。隨著電容器極板電荷的積聚，兩者間的電壓差變小，電流也越來(lái)越小，L1逐漸變暗，最后熄滅。當(dāng)兩者之間電壓差為零時(shí)，電流也為零，充電過(guò)程結(jié)束。此時(shí)，電容器兩端電壓為Uc

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Us。圖3-12電容充電、放電實(shí)驗(yàn)電路電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///二、電容器的放電過(guò)程當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)SB1、按下開(kāi)關(guān)SB2時(shí)，電容器與電源斷開(kāi)。此時(shí)，充電后的電容器相當(dāng)于電源，與L2發(fā)光二極管、R2、A2電流表構(gòu)成放電回路，形成放電電流。開(kāi)始時(shí)電容器端電壓為Us（最大），所以電流表A2上讀數(shù)（放電電流）最大，L2最亮，隨著電容器兩極板正負(fù)電荷不斷中和，兩者間的電壓差變小，電流也越來(lái)越小，A2上讀數(shù)變小。當(dāng)兩者之間電壓差為零時(shí)，電流也為零，放電過(guò)程結(jié)束。電容器的充電、放電過(guò)程，也就是電容器儲(chǔ)存能量與釋放能量的過(guò)程。電容器的兩個(gè)重要特性如下：（1）阻止直流電流通過(guò)，允許交流電流通過(guò)。（2）在充電或放電過(guò)程中，電容器兩極板上的電荷有積累或釋放的過(guò)程，或者說(shuō)極板上的電壓是逐漸增加或減少的，因此，電容器上的電壓不能突變（電流可以突變）。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///電容器充電、放電電路實(shí)訓(xùn)如圖3-13所示為電容充電、放電實(shí)訓(xùn)電路，根據(jù)圖3-13搭接電路。圖中VD1為紅色發(fā)光二極管，VD2為綠色發(fā)光二極管，A1、A2為電流表，V為電壓表，K為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，U為直流穩(wěn)壓電源，C為電容器。技能訓(xùn)練圖3-13電容器充電、放電實(shí)訓(xùn)電路實(shí)訓(xùn)步驟如下：（1）觀察電容器充電、放電現(xiàn)象，將觀測(cè)到的結(jié)果填入表3-5中。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///（2）根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪制電容器的充電、放電波形，填入表3-6中。（3）調(diào)節(jié)U的大小，重復(fù)上述步驟，觀測(cè)電容器充電、放電時(shí)間快慢與電壓大小的關(guān)系。（4）更換電容容量，重復(fù)上述步驟，觀測(cè)電容器充電、放電時(shí)間快慢與電容量大小的關(guān)系。（5）改變U或C的值時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光的時(shí)間長(zhǎng)短與亮度有怎樣的變化。（6）觀察與思考：①VD1、VD2分別在什么時(shí)刻被點(diǎn)亮?為什么會(huì)交替發(fā)光？②當(dāng)U減小到什么值時(shí)，VD1、VD2不會(huì)被點(diǎn)亮？③把K懸空，不和1、2兩個(gè)位置連接，V的讀數(shù)會(huì)不會(huì)變化？為什么？電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///1．電容器為電能儲(chǔ)存元件，文字符號(hào)C，是電路的基本元件之一，在電工和電子技術(shù)中有著舉足輕重的應(yīng)用。任何兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體均可構(gòu)成電容器。組成電容器的兩個(gè)導(dǎo)體稱為極板，中間的絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)，常見(jiàn)電容器的電介質(zhì)有空氣、紙、油、云母、塑料、陶瓷等。2．電容器每個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值稱為電容器的帶電量，極板帶電后兩極板間便產(chǎn)生電壓。電容器所帶電荷量q跟它的端電壓U的比值稱為電容器的電容量，簡(jiǎn)稱電容。電容器的電容表征了電容器容納電荷的本領(lǐng)，這就是電容的物理意義。電容的單位是法拉，簡(jiǎn)稱法。常用單位還有微法、皮法等。電容的文字符號(hào)C具有雙重意義：既代表電容器元件，也代表電容量。3．電容器的電容值及誤差，一般會(huì)標(biāo)注于電容器外殼之上，常用的表示方法有字母數(shù)字混合標(biāo)法、直接表示法、數(shù)碼表示法和色碼表示法等。電容器容量誤差的表示法有直接表示法和直接將字母或百分比誤差標(biāo)志在電容器上的方法。4．能保證電容器在長(zhǎng)時(shí)間工作下不出現(xiàn)意外的電壓值稱為電容器的工作電壓，又稱電容器的耐壓值。電容的耐壓值指的是加在電容器兩極間的直流電壓值。項(xiàng)目小結(jié)電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///5．平行板電容器是最常見(jiàn)的一種電容器，其電容與兩極板的正對(duì)面積S成正比，與兩極板間的距離d成反比，并且與兩極板間的電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，即6．用萬(wàn)用表的歐姆擋可以判斷電容的極性，簡(jiǎn)單檢測(cè)電容器的質(zhì)量與好壞。7．把幾個(gè)電容器并聯(lián)或串聯(lián)連接可以構(gòu)成不同容量與耐壓值的電容器。串聯(lián)電容器組的等效電容（總電容）的倒數(shù)等于各電容器電容的倒數(shù)和。并聯(lián)電容器組的等效電容（總電容）等于各電容器的電容之和。8．電容器作為一種儲(chǔ)能元件，具有儲(chǔ)存和釋放電能的性質(zhì)，表現(xiàn)為電容器的充電、放電現(xiàn)象，充電過(guò)程中充電電流逐漸減小，放電過(guò)程中放電電流也是逐漸減小的。9.電容器的選用一般應(yīng)考慮類型、容量、精度選擇及耐壓值、使用場(chǎng)合與功能、體積大小等因素，當(dāng)然還需要考慮性價(jià)比等。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3-7。項(xiàng)目評(píng)價(jià)表3-7項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)分值評(píng)分細(xì)則評(píng)分備注電容器識(shí)別20不能讀出電容器的標(biāo)稱容量和耐壓，每個(gè)扣3分

電容器檢測(cè)20（1）不按步驟進(jìn)行檢測(cè)，每次扣3分；（2）檢測(cè)方法錯(cuò)誤，每次扣2分；（3）檢測(cè)過(guò)程中損壞萬(wàn)用表，扣15分

電容器選型20根據(jù)電路功能與使用場(chǎng)合，能選擇合適的電容器

實(shí)訓(xùn)記錄20（1）不按步驟進(jìn)行記錄，每次扣l0分；（2）不記錄實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)或記錄錯(cuò)誤，每處扣2分；（3）不畫(huà)波形或畫(huà)錯(cuò)，每次扣5分

電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///項(xiàng)目評(píng)價(jià)分值評(píng)分細(xì)則評(píng)分備注實(shí)訓(xùn)后整理10（1）實(shí)訓(xùn)結(jié)束應(yīng)及時(shí)整理實(shí)訓(xùn)器材，清潔實(shí)訓(xùn)崗位和場(chǎng)所，不符合要求扣5分（2）認(rèn)真完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告，一項(xiàng)不符合要求扣5分

安全文明操作10（1）工作臺(tái)上工具排放整齊，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，符合“7S”管理要求；不符合要求扣5分；（2）能保證工作場(chǎng)所器材與人身安全，會(huì)應(yīng)用防護(hù)基本技能；不符合要求扣5分

合計(jì)100

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///一、選擇題1．關(guān)于電容器和電容的概念下列說(shuō)法正確的是（）。A．任何兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體都可以看成是一個(gè)電容器B．用電源對(duì)平板電容器充電后，兩極板一定帶有等量異種電荷C．某一電容器帶電量越多，它的電容就越大D．某一電容器兩板間的電壓越高，它的電容就越大2．一個(gè)電容器帶了電量q后，兩極板電勢(shì)差為U，若它的帶電量減少q/2，則（）。A．電容為原來(lái)的1/2，兩極板電壓不變B．電容為原來(lái)2倍，兩極板電壓不變C．電容不變，兩極板電壓是原來(lái)的1/2D．電容不變，兩極板電壓是原來(lái)的2倍思考與練習(xí)電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///3．下列說(shuō)法正確的是（）。A．電容器所充的電量越大，電容增加越大B．電容器的電容量跟它兩極所加電壓成反比C．電容器的電容量越大，所帶電量就越多D．對(duì)于確定的電容器，它所充的電量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變4．某一電容器標(biāo)注的是“300V/5μF”，則下述說(shuō)法正確的是（）。A．該電容器可在300V以下電壓時(shí)正常工作B．該電容器只能在300V電壓時(shí)正常工作C．電壓是200V時(shí)，電容仍是5μFD．使用時(shí)只需要考慮工作電壓，不必考慮電容器的引出線與電源的哪個(gè)極相連5．讓平行板電容器帶電后，若不改變兩極板帶的電量而減小兩極板間的距離，同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì)，那么電流（）。A．一定減小 B．一定增大 C．一定不變 D．可能不變電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第2版）

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///6．連接在電池兩極上的平行板電容器，當(dāng)兩極板間的距離減小時(shí)，則（）。A．電容器的電容C變大

B．電容器極板的帶電荷量Q變大

C．電容器兩極板間的電勢(shì)差U變大

D.電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E變大

7．電容根據(jù)（）分類。A．電容的大小 B．電容的用途 C．電容的結(jié)構(gòu) D．電容的顏色8．某電容器的電容為C，如不帶電時(shí)它的電容是（）。A．0 B．C

C．小于C D．大于C9．用萬(wàn)用表電阻擋檢測(cè)大容量的電容器質(zhì)量時(shí)，當(dāng)我們將表筆分別與電容器兩端接觸時(shí)，看到指針有一定偏轉(zhuǎn)后，很快回到起始的位置，說(shuō)明該電容器（）。A．內(nèi)部已短路

B．有較大的漏電C．內(nèi)部可能斷路 D．質(zhì)量較好，漏電較小10．一個(gè)電容器外殼上標(biāo)注為“224”，則該電容器的