電工基礎(chǔ)勞動(dòng)版第四版33 3—3 電容器的充電與放電

1、文化理論課教案 科目電工基礎(chǔ)授課日期09機(jī)電(2)班：09制冷班：課時(shí)2課題第三章 電容器33 電容器的充電和放電一、電容器的充電和放電二、電容器的電場(chǎng)能班級(jí)09機(jī)電(2)班09制冷班教學(xué)目的1.使學(xué)生理解和掌握電容器的充、放電特點(diǎn)；2.使學(xué)生理解電容器的時(shí)間常數(shù)的概念；3.使學(xué)生掌握電容器的電場(chǎng)能的計(jì)算。選用教具掛圖教學(xué)重點(diǎn)電容器的充、放電特點(diǎn)，電容器的時(shí)間常數(shù)的概念，電容器的電場(chǎng)能的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)電容器的充、放電特點(diǎn)，電容器的時(shí)間常數(shù)的概念教學(xué)回顧電容器的連接說(shuō)明-10-j-01審閱簽名： 年 月 日【組織教學(xué)】1. 起立，師生互相問(wèn)好2. 坐下，清點(diǎn)人數(shù)，指出和糾正存在問(wèn)題【導(dǎo)入新課】電容

2、器在電路和電器中應(yīng)用十分廣泛，其最基本的原因是電容器具有充電和放電的功能以及起到隔直流、通交流的作用。本課我們就來(lái)學(xué)習(xí)電容器的充、放電特點(diǎn)以及電容器隔直流、通交流的作用?！局v授新課】33 電容器的充電與放電一、電容器的充電與放電1. 電容器的充電在圖38所示的電路中，C是一個(gè)電容量很大的未充電的電容器，當(dāng)開(kāi)關(guān)S合向觸點(diǎn)1時(shí)，燈泡EL最亮并漸暗至不亮，說(shuō)明電路中有電流，但電流從最大漸小至很小，電容器中的電荷增加并且增加緩慢直至幾乎不再增加，這叫做電容器充電完畢；因此，電容器中的電荷增加的過(guò)程叫做電容器充電過(guò)程。EL：亮暗滅PA1：大漸小0 這說(shuō)明什么？PV：0漸大E 電容器的充電規(guī)律是：開(kāi)始時(shí)中

3、間結(jié)束時(shí)電流（）最大（）漸小趨向于0電壓0漸大趨向于2.電容器的放電EL：亮暗滅PA2：大小0 這說(shuō)明什么？PV：E小0充電電流幾乎為零后使開(kāi)關(guān)S合向觸點(diǎn)2時(shí)，燈泡EL最亮并漸暗至不亮，說(shuō)明電路中有電流，但電流從最大漸至很小，電容器中的電荷減少并且減少緩慢直至減少到幾乎為零，這叫做電容器放電完畢（完整過(guò)程）。因此，電容器中的電荷減少的過(guò)程叫做電容器放電過(guò)程。電容器的放電規(guī)律：開(kāi)始時(shí)中間結(jié)束時(shí)電流（）最大（）漸小趨向于0電壓最大（）漸小趨向于0二、電路的過(guò)渡過(guò)程電容器充放電時(shí)，從一種穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一種穩(wěn)定狀態(tài)所必須經(jīng)歷的物理過(guò)程稱為電路的過(guò)渡過(guò)程。這個(gè)過(guò)程有多長(zhǎng)時(shí)間呢？理論上講，這個(gè)過(guò)程的時(shí)間

4、是無(wú)限長(zhǎng)和，但一般認(rèn)為，經(jīng)（35）時(shí)間后，可認(rèn)為電路的過(guò)渡過(guò)程結(jié)束。這個(gè)叫時(shí)間常數(shù)，的單位為秒()（）例（補(bǔ)1） 若充電電路的直流電源的電動(dòng)勢(shì)，求電路的時(shí)間常數(shù)和時(shí)電容器極板間的電壓.解 電路的時(shí)間常數(shù)： 電容器極板間的電壓：可見(jiàn)，對(duì)過(guò)，電容器上的電壓已經(jīng)和電源電壓非常接近，可認(rèn)為充電結(jié)束。例（補(bǔ)2） 將電容量為，極板間電壓為電容器接在的電路上放電，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，當(dāng)電容器上的電壓為時(shí) ，求放電時(shí)間。解：由得：，可見(jiàn)，不足的時(shí)間電容器就已基本放電完畢。三、電容器的特點(diǎn)從電容器的充電過(guò)程可知，電容器有如下特點(diǎn)：（1）電容器是能夠儲(chǔ)存和釋放能量的電氣元件。充電時(shí)，電容器極板上的電量逐漸積累，極板間的

5、電壓逐漸上升，電容器的電場(chǎng)能逐漸增加；放電時(shí)，原來(lái)儲(chǔ)存的電能又釋放出來(lái)。（2）電容器可“隔直阻交”。電容器接通直流電源時(shí)，一開(kāi)始充電電流最大，隨后電流逐漸減少，當(dāng)極板間的電壓穩(wěn)定時(shí)，充電結(jié)束，電路中電流為0，此時(shí)電路相當(dāng)于開(kāi)路狀態(tài)，這就是電容器的“隔直”作用；電容器接上交流電源時(shí)，電容器極板間的電壓隨交流電的變化而不斷變化，也就是極板間的電壓方向不斷變化，這使電容器不斷充電和放電，因而電路中電流不斷，所以說(shuō)電容器可以“通”交流電。但電容器中實(shí)際沒(méi)有電流通過(guò)，它是通過(guò)不斷充電和放電來(lái)使電路中電流不斷的，它的存在對(duì)交流電流通過(guò)有阻力作用，故說(shuō)電容器“阻交”。（3）電容器充、放電電流按指數(shù)規(guī)律變化，

6、充、放電的快慢取決于時(shí)間常數(shù)，即電容器充、放電的快慢與充、放電電路的電阻R及電容C的乘積RC有關(guān)。RC越大，充、放電時(shí)間越長(zhǎng)。從理論上說(shuō)，電容器的充、放電時(shí)間都是無(wú)限長(zhǎng)，但充、放電時(shí)間t=4時(shí)，可認(rèn)為充、放電結(jié)束。四、電容器中的電場(chǎng)能量電容器充電后，其內(nèi)部即建立了電場(chǎng)，電源提供的電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萜鞯碾妶?chǎng)能。電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能為：式中 電容器的電場(chǎng)能， 電容器的電容量， 電容器極間電壓， 電容器的帶電量，（庫(kù)）例（補(bǔ)3） 一個(gè)電容量為50的電容器被充電到100V,電容器儲(chǔ)存了多少電場(chǎng)能？再充電到200V，電容器又增加多少電場(chǎng)能？解 【課堂總結(jié)】一、課堂紀(jì)律與學(xué)習(xí)氣氛總結(jié)二、教學(xué)內(nèi)容小結(jié)1. 電容器的充電規(guī)律是：開(kāi)始時(shí)中間結(jié)束時(shí)電流（）最大（）漸小趨向于0電壓0漸大趨向于2. 電容器的充電規(guī)律是：開(kāi)始時(shí)中間結(jié)束時(shí)電流（）最大（）漸小趨向于0電壓最大（）漸小趨向于03. 電容器是能夠儲(chǔ)存和釋放能量的電氣元件，電容器可“