老师
同学们好,今天我们要讨论的课题是电容器的电容,顾名思义,电容器就是装电的容器。与电阻一样,电容器也是电路中最常见的元件之一。很多的电路板上都使用了电容器,这是计算机的主板,上面这些小圆柱形的元件就是电容器。电容器还有很多的应用,前门的当车就是使用了超级电容器来提供动力的。而我们日常生活中使用的手机触摸屏有很多用的也是电容器的原理。
老师
那么什么样的容器能够装进电荷?早在 1746 年的时候,荷兰的物理学家就发明了一种可以储存电荷的小器件,称为莱顿屏。富兰克林就是利用莱顿屏收集来自雷电的电荷,完成许多电学实验的。它的主体结构是一个内外壁分别贴有锡薄的玻璃瓶。这是我们在实验室里拆开的一个纸质电容器,它是由两层导电纸和隔开它们的绝缘纸组成的。同学们请想一想,这两种装电的容器,它们的构造有什么共同点吗?对,莱顿屏中锡箔玻璃锡箔也是一种导电绝缘导电的结构。实际上,任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都能构成一个电容器。将两个平行金属板中间加上绝缘物质,就构成了最简单的一种电容器。我们把它叫做平行板电容器,这两个金属板叫做电容器的极板,中间的绝缘物质也称为电介质。
老师
空气也是一种电介质,这是电容器的电路符号,和它的结构是不是非常相似?那么这样的容器是怎么装进和倒出电荷的?让我们一起来观察一下电容器的充电和放电过程。请同学们先观察课本上的实验电路图,想一想开关先后接一和 2 的时候会看到什么现象。你可以将你的猜想先记录在学习任务单的表格中,然后观察实验,验证你的猜想。我们将两节干电池、电阻、电容器、数字电压表、灵敏电流 g 以及单刀双制开关组装成实验电路。当电路途中电流向右通过电流表时,灵敏电流剂的指针也将向右发生偏转。现在请同学们一起观察。
老师
你可以重复观看这个视频与你的猜想一致吗?我们在实验中发现,当开关接一的时候,两极板间的电视差会迅速增大,直到稳定在某一个数值,说明电容器两极板间的电场在逐渐增强,极板上的电荷量在逐渐增多,这就是电容器的充电过程。通过电流表的电流是向右的,说明回路中的自由电子发生了逆时针方向的定向移动。与电源正极相连的极版因为缺少了电子而带上了正电,而另一个极板则带上了等量的负电荷。电容器的两个极板所带的是等量的 1 号电荷,我们就把其中某个极板所带电荷量的绝对值叫做电容器所带的电荷量。
老师
在实验中我们还发现,随着两极板间电视差的查看隐藏内容