《电工基础》(劳动版第四版)28-§3—2-电容器的联结(串联)

文化理论课教案7.5.1-10-j-01审阅签名：年月日科目《电工基础》授课日期09机电(2)班：09.11.1109制冷班：09.11.09课时2课题第三章电容器第二节电容器的选用与连接：三、电容器的连接（串联）班级09机电(2)班09制冷班教学目的1.使学生掌握电容器的串联的概念和特点，会计算串联电容器组的电容和耐压选用教具挂图教学重点电容器的串联的概念和特点，会计算串联电容器组的电容和电压教学难点串联电容器组的电容和耐压计算教学回顾电容器、电容量、平行板电容器的电容量、介电常数说明教学过程1【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】电容器是按一定规格生产的，在生产实践中常常会遇到现有电容器的参数（如容量和耐压值）不符合工作需要的情况，比如现有电容器的电容较大而耐压较小，这时可用什么办法来使现有电容器可以适应电路或电器的要求呢？可用串联电容器组来使电容变小和增加耐压。但要注意：串联电容器组的电容比其中任意一个电容器的电容小，而串联电容器组却不一定能增加耐压，本课我们就来分析有关的问题。【讲授新课】§3－2电容器的选用与连接三、电容器的连接1.电容器的串联将几只电容器首尾依次连接成一支路的连接方式叫电容器的串联，如图3－2所示电容器串联（三个电容器串联）有如下特点：（1）电容器的总带电量与各个电容器的带电量相等，即：Q=Q1=Q2=Q3这是因为电源把C3的一个极板上的电荷+Q（按规定）送到C1的一个极板上，使C3的这个失去+Q的极板出现－Q，而C1得到+Q的极板出现+Q，电路中流动的电量是Q，虚框中的电荷都来自静电感应，且它们被电介质隔开，不能在电路中流通，能在电路中流通的电荷只有Q。（2）总电压等于各个电容器上的电压之和，即：U=U1+U2+U3这是因为电容器极板间储存电荷的过程也是极板间产生电压的过程，电源停止“抽电”和“送电”时，电源的端电压U必定等于各电容器电压之和（U1+U2+U3）。所以，电路中电流为0时，U=U1+U2+U3。（3）总电容的倒数等于各电容倒数之和，即：1231111CCCC312123123123123111()111QQQQUUUUQCCCCCCCCCCC推导如下∵1∴电容器串联后，相当于增大两极板之间的距离，故电容器串联后的总电容量小于其中任意一个电容器的电容量。串联电容器越多，其总电容量越小。故可通过电容器的串联得到容量较小的电容。（4）各电容器分配的电压与其容量成反比，即：,nnnnnnCCUUQCUCUUCC（）若C1与C2串联接于电压为U的电路中，它们的等效电容C，C1、C2分配的电压U1、U2，则：21111CCC，2121CCCCC，U1=UCCC212，U2=UCCC211。例3—2如图3－2所示电路，已知电容器C1=3F，C2=6F，串联后接在60V的电压，求等效32图电容器的串联教学过程2电容和每只电容器各自承受的电压。12122112121236C=2()3666040()3636020()36CCFCCCUUVCCCUUVCC解例(补)已知二个电容器0.25/250FV串联，求此电容器组的耐压.解此电容器组的耐压：U=250250=500(V)※可见，相同的电容器串联时，电容器的耐压为各个电容器耐压这之和.相同的电容器串联可提高耐压.例(补)已知电容器0.25/250FV和0.5/300FV，求将它们串联后的电容和耐压.解串联后的电容12120.250.50.1251==()0.250.50.756CCCFCC，耐压11Q0.25250==375()1/6CUUVCC※可见，不同的电容器串联时，电容器组的耐压不是各电容耐压之和，要以各串联部分的最小允许带电量为电容器组的允许带电量计算电容器的耐压.例(补)已知电容器1C1/150FV,2C9/10FV，求将它们串联后的电容和耐压.解串联后的电容121219=0.9()19CCCFCC，耐压2N2Q910==100()0.9CUUVCC※可见，不同的电容器串联不一定可提高耐压.课堂练习：分析图3－3所示电路是否安全?解：U1=UCCC212=30010210=250V，因为U1=250V＞1NU=160V，所以C1不能安全工作，会被击穿；C1被击穿后，电源的电压就全部加在C2上，此时C2承受的电压为300V，C2也就会被击穿。因此，电路不能安全工作。【课堂总结】一、课堂纪律与学习气氛总结二、教学内容小结1.将若干只电容器首尾依次连接成一支路的连接方式叫电容器的串联。其特点是：①.电容器的串联的总电容的倒数等于各电容倒数之和；②.电容器的总带电量与各个电容器的带电量相等；③.总电压等于各个电容器上的电压之和；④.各电容器分配的电压与其容量成反比。【布置作业】《习题册》§3－2：一、二（P.37、P.38）32图U=60V33图U=300V2F/160V10F/250V