電工技術(shù)

基礎(chǔ)與技能

項(xiàng)目三：電容器活動(dòng)2：電容器的連接活動(dòng)2：電容器的連接1、將幾個(gè)電容器首尾相連組成一個(gè)電路的連接方式，稱為電容器的串聯(lián)電路。一、電容器的串聯(lián)電路活動(dòng)2：電容器的連接2、電容器串聯(lián)電路的特點(diǎn)（1）電量：各電容器所帶電量相等（2）電壓：總電壓等于各個(gè)電容器兩端的電壓之和（3）電容：總電容的倒數(shù)等于各個(gè)電容器的電容的倒數(shù)之和Q=Q1=Q2=Q3U=U1+U2+U3活動(dòng)2：電容器的連接電容器的串聯(lián)電路電阻器的串聯(lián)電路3、比較電容器的串聯(lián)電路與電阻器的串聯(lián)電路R=R1+R2+R3Q=Q1=Q2=Q3U=U1+U2+U3I=I1=I2=I3U=U1+U2+U3U1=UR1R1+R2U2=UR2R1+R2U1=UC2C1+C2U2=UC1C1+C2（I=I1=I2=I3）U1U2C2C1=活動(dòng)2：電容器的連接當(dāng)n個(gè)電容量均為C0的電容器串聯(lián)時(shí)，其等效電容量為，其耐壓值為活動(dòng)2：電容器的連接C2C1U1U2U解：（1）總電容量=20

F例1：如圖所示，兩個(gè)電容器組成串聯(lián)電路，C1為“60

F/10V”

、C2為“30

F/25V”。問（1）總電容量；（2）各電容器上的電量；（3）總電量；（4）各電容器的耐壓值；（5）總耐壓值。

Q=Q1=6×10-4C（2）各電容器儲存的最大電量Q1=U1C1=10V×60×10-6F=6×10-4CQ2=U2C2=25V×30×10-6F=7.5×10-4C活動(dòng)2：電容器的連接（4）各電容器的耐壓值

=10V

=20V例1：如圖所示，兩個(gè)電容器組成串聯(lián)電路，C1為“60

F/10V”

、C2為“30

F/25V”。問（1）總電容量；（2）各電容器上的電量；（3）總電量；（4）各電容器的耐壓值；（5）總耐壓值。（5）總耐壓值U=U1+U2=10+20=30V

=30V方法二：活動(dòng)2：電容器的連接例2：如圖所示，兩個(gè)電容器組成串聯(lián)電路，C1為“60

F/10V”

、C2為“30

F/25V”，把它們連接起來后接到35V的電源上，問是否安全使用？解：U1=UC2C1+C2=×353060+30=11.7V兩個(gè)電容器兩端的電壓分別是：C2C1U1U2U=35V活動(dòng)2：電容器的連接U2=UC1C1+C2=×356060+30=23.3V由于U1>10V，所以C1會被擊穿；當(dāng)C1被擊穿后，35V的電壓將全部加在C2上，即U2>25V，因而C2也會被擊穿，電容器不能安全使用。例2：如圖所示，兩個(gè)電容器組成串聯(lián)電路，C1為“60

F/10V”

、C2為“30

F/25V”，把它們連接起來后接到35V的電源上，問是否安全使用？C2C1U1U2U=35V活動(dòng)2：電容器的連接1、將幾個(gè)電容器的一個(gè)極板連在一起，另一個(gè)極板也連在一起的連接方式，稱為電容器的并聯(lián)電路。二、電容器的并聯(lián)電路活動(dòng)2：電容器的連接2、電容器的并聯(lián)電路的特點(diǎn)（1）電壓：（2）電量：（3）電容：各個(gè)電容器兩端的電壓相等，并等于外加電源電壓。總電量等于各個(gè)電容器的帶電量之和總電容等于各個(gè)電容器的電容之和U=U1=U2=U3Q=Q1+Q2+Q3C=C1+C2+C3活動(dòng)2：電容器的連接電容器的并聯(lián)電路電阻器的并聯(lián)電路3、比較電容器的并聯(lián)電路與電阻器的并聯(lián)電路Q=Q1+Q2+Q3U=U1=U2=U3C=C1+C2+C3I=I1+I2+I3U=U1=U2=U3I1=IR2R1+R2I2=IR1R1+R2Q1=QC1C1+C2Q2=QC2C1+C2Q1Q2C2C1=（I=I1+I2+I3）活動(dòng)2：電容器的連接當(dāng)n個(gè)電容量均為C0的電容器并聯(lián)時(shí)，其等效電容量為C=nC0，其耐壓值為U=U0。活動(dòng)2：電容器的連接UC1C2解：（1）總電容量C=C1+C2=60+30=90

F（2）各電容器儲存的最大電量Q1=U1C1=10V×60×10-6F=6×10-4CQ2=U2C2=25V×30×10-6F=7.5×10-4C（3）電容器并聯(lián)后儲存的最大電量Q=Q1+Q2=6×10-4+7.5×10-4=1.35×10-3C例1：如圖所示，兩個(gè)電容器組成并聯(lián)電路，C1為“60

F/10V”

、C2為“30

F/25V”。問（1）總電容量；（2）各電容器上的電量；（3）總電量；（4）各電容器的耐壓值；（5）總耐壓值。活動(dòng)2：電容器的連接UC1C2例1：如圖所示，兩個(gè)電容器組成串聯(lián)電路，C1為“60

F/10V”

、C2為“30

F/25V”。問（1）總電容量；（2）各電容器上的電量；（3）總電量；（4）各電容器的耐壓值；（5）總耐壓值。（4）各電容器的耐壓值U1=10VU2=25V（5）總耐壓值：并聯(lián)的各電容器電壓相同，所以應(yīng)選耐壓值較小的電容器為耐壓標(biāo)準(zhǔn)，否則耐壓較小的電容器將會燒毀。U=10V活動(dòng)2：電容器的連接當(dāng)一只電容器額定工作電壓值太小而不能滿足需要時(shí)，除選用額定工作電壓值高的電容器外，還可采用電容器串聯(lián)的方式來增大耐壓。1、電容器串聯(lián)電路的應(yīng)用三、電容器連接方式的應(yīng)用活動(dòng)2：電容器的連接可調(diào)電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2、電容器并聯(lián)電路的應(yīng)用如圖所示一種多片可調(diào)電容器，它相當(dāng)于4個(gè)電容器并聯(lián)，達(dá)到增大電容，又減小電容器體積的目的。活動(dòng)2：電容器的連接每個(gè)電容器都有各自的耐壓值，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)保證每只電容器上承受的電壓都小于其耐壓值，這樣才能保證電路的正常運(yùn)行。注意活動(dòng)2：電容器的連接四、比較電容器串聯(lián)與電容器并聯(lián)電路方式電容器的串聯(lián)電路電容器的并聯(lián)電路電路電量電壓電容其他Q=Q1+Q2+Q3U=U1=U2=U3C=C1+C2+C3Q=Q1=Q2=Q3U=U1+U2+U2U1=UC2C1+C2U2=UC1C1+C2Q1=QC2C1+C2活動(dòng)2：電容器的連接例1：如圖所示，C1為“100μF/50V”

，C2為“50μF/100V”

，C3為“50μF/50V”

。求總電容量C及最大安全工作電壓U。UC2C3C1解：由圖可看出，三個(gè)電容器的連接關(guān)系是C2和C3并聯(lián)后再與C1串聯(lián)。C23=C2+C3=50+50=100

F=50

F

活動(dòng)2：電容器的連接（2）最大安全工作電壓C2和C3并聯(lián)后可看作一個(gè)電容器，C1為100μF/50V，相當(dāng)兩個(gè)100

μF/50V的電容器串聯(lián)。UC23C1U1=50VU23=50VU=U1+U23=50+50=100V例1：如圖所示，C1為“100μF/50V”

，C2為“50μF/100V”

，C3為“50μF/50V”

。求總電容量C及最大安全工作電壓U。活動(dòng)2：電容器的連接嘗試解決辦法：電容器并聯(lián)電路例2：若干電容器C0=200

F，耐壓值為U0=50V。電路要求：容量C=200

F，耐壓值U≥120V。怎樣才能滿足電路要求？C0C0C0UC=3C0=3×200電容器的電容量不能滿足要求U=U0=50V電容器的耐壓值不能滿足要求活動(dòng)2：電容器的連接U=3U0=3×50=150V存在問題：電容器耐壓值不能滿足要求例2：若干電容器C0=200

F，耐壓值為U0=50V。電路要求：容量C=200

F，耐壓值U≥120V。怎樣才能滿足電路要求？嘗試解決辦法：電容器串聯(lián)電路電容器的耐壓值滿足了要求C0C0C0U>120V活動(dòng)2：電容器的連接嘗試解決辦法：電容器串聯(lián)電路存在問題：電容器耐壓值不能滿足要求≈66.7μF例2：若干電容器C0=200

F，耐壓值為U0=50V。電路要求：容量C=200

F，耐壓值U≥120V。怎樣才能滿足電路要求？電容器電容量不能滿足要求，怎么辦？C0C0C0U<200μF活動(dòng)2：電容器的連接解決辦法：電容器混聯(lián)電路例2：若干電容器C0=200

F，耐壓值為U0=50V。電路要求：容量C=200

F，耐壓值U≥120V。怎樣才能滿足電路要求？UC0C0C0