高中物理必修第三册-对电容器充放电过程及充放电中I-t图像的理解
1.电容器
(1)组成:两个彼此绝缘又相距很近的导体。
(2)所带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值。
(3)充、放电
充电过程 把电容器接在电源上后,电容器两个极板分别带上等量的异种电荷的过程。充电后,两极板上的电荷由于互相吸引而保存下来,两极板间有电场存在,充电过程中将电源的电能储存在电容器中
放电过程 用导线将充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和的过程。放电后的两极板间不再有电场,放电过程中将电场能转化为其他形式的能量
值得注意的是
1.电容器的充、放电过程中,电流都随时间越来越小,电路稳定时电流为0。
2.电容器在全部充电(或放电)过程中储存(或释放)的电荷量可用It图像与时间轴所围图形的面积表示。
3.电容器的电容可根据电容器充、放电过程中It图像与时间轴所围图形的面积和电容器充电结束或放电开始时两极板间的电势差,由C=Q/U计算。
4.电容器充、放电过程中的最大电流(一般为I-t图像中t=0时刻的电流)Im=U/R,其中U是电容器充电结束或放电开始时两极板间的电势差,R是充电电路(或放电电路)中除电容器外其他通路部分的总电阻。
电容器充、放电过程中I-t图像形状的决定因素
(1)图像面积:根据Q=CU可知,图像的面积由电容器充电结束或放电开始时其两极板间的电势差和电容器的电容决定。
(2)图像峰值:根据Im=U/R可知,图像的峰值由电容器充电结束或放电开始时其两极板间的电势差和电路总电阻决定。