电容公式

C = Q/U 平行板:C=εS/(4πkd) 并:C=C₁+C₂ 串:1/C=1/C₁+1/C₂
电容器储存电荷的能力,单位法拉(F)
C:电容(F) Q:电荷量(C) U:电压(V) ε:介电常数 S:极板面积 d:极板间距 1F=10⁶μF=10¹²pF

电容公式详解

定义式:C=Q/U,电容器所带电荷量与两极板间电压的比值。1F=1C/V。

平行板电容器:C=εS/(4πkd)(真空/空气中ε=ε₀),电容与极板面积成正比,与间距成反比。

并联:C=C₁+C₂+...(电容越并越大,相当于增大极板面积)

串联:1/C=1/C₁+1/C₂+...(电容越串越小,相当于增大极板间距)

单位:法拉(F),常用μF(10⁻⁶F)、nF(10⁻⁹F)、pF(10⁻¹²F)。

储能:E=½CU²=½QU=Q²/(2C)。

常见问题

Q:电容串并联和电阻为什么相反?

A:电阻并联增大横截面积所以减小,电容并联增大极板面积所以增大;电阻串联增大长度所以增大,电容串联增大极板间距所以减小。物理本质不同导致规律相反。

Q:C=Q/U说明电容和Q成正比吗?

A:不说明。C=Q/U是定义式,电容由电容器本身结构决定(平行板C=εS/4πkd),与Q、U无关。Q增大时U也成正比增大,比值不变。

Q:电容在直流和交流电路中表现如何?

A:直流电路中电容充电完成后相当于开路(隔直流);交流电路中电容反复充放电,相当于导通(通交流),容抗Xc=1/(2πfC),频率越高容抗越小。

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