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电容器的充放电 讲授课 34 空调01/02 掌握电容器的充放电过程、特点、电流、电场能量 . 重点：掌握电容器的充放电过程、特点、电流、电场能量 难点：掌握电容器的充放电过程、特点、电流、电场能量 措施：以讲授并结合手机充电器讲解 《电工基础教学参考书》 习题册P43-44 §4-3 电容器的充放电 电容器具有储存电场能量的性质，实际体现在电容器具有充电和放电的功能。 一、电容器的充放电过程： 1、实验电路： 2、当开关置于“1”时构成充电电路：电源向电容充电，开始时灯泡较亮，然后逐渐变暗。 从电流表的读数可发现：充电电流由大到小变化，最后为零。 从电压表的读数发现：电压由小到大变化，最后的指示值为电源电压。原因：当开关置于“1”的瞬间，电容器极板的电位为零，与电 源间存在较大的电位差，开始时充电电流最大，灯泡最亮，随着充电 的进行，电容器两端的电压逐渐上升，与电源电压接近，充电电流越 来越小，当电容器两端电压与电源两端电压相等时，充电电流为零， 充电结束。 3、当开关置于“2”时构成放电电路：电容器放电，开始时灯泡较亮，然后逐渐变暗。 从电流表的读数可发现：放电电流由大到小变化，最后为零。 从电压表的读数发现：电压由大到小变化，最后的指示值为零。 原因：当开关置于“2”的瞬间，电容器两极板在电场力作用下， 负电荷不断移出并正电荷中和。电容器两端电电压 随着放电而下降，直到两极板上的电荷完全中和，放电结束。 二、电容器的特点： 、电容器是一种储能元件。 、电容器能够隔直流、通交流。 电容器接通直流电流时，只有短渐的充电电流，充电结束时，电路处于开路状态，这就是电容的“隔直” 电容器接通交流电源时，由于交流电的大小和方向交替变化，致使电容反复进行充、放电，结果在电路中出现连续的电流，好象电流通过了电容器，这就是电容器的“通交”（注意：电荷并不能直接通过电容器的介质）。 三、电容器的电流： 充电时在△t时间内，电容器极板上的电荷增加了△Q，则电路中的电流： 即：电容电流与电压对时间的变化率成正比。 四、电容器的电场能量： 电容器充电时，两个极板上的正负电荷不断积累，就在介质中建立了电场。电场能量可用表示为： 电容器的充电过程，就是把电源输出的能量储存起来，在放电过程，则把储存的能量释放出来，可见电容器只是进行能量的“吞吐”而并非真正消耗能量，所以电容器只是一种储存元件。电容器中电场能量的积累与释放都是一个逐渐变比的过程，只能从一种稳定状态逐渐变化到另一种状态。 五、讲解P92例4-3 2