电工技术基础与技能第四章电容练习题班别:高二()姓名:学号:成绩:一、是非题(2X20)1、平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。
()2、电容器必须在电路中使用才会带有电荷,故此时才会有电容量。
()3、若干只不同容量的电容器并联,各电容器所带电荷量均相等。
()4、电容量不相等的电容器串联后接在电源上,每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。
()5、电容器串联后,其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。
()6、电容器串联后,其等效电容总是小于任一电容器的电容量。
()7、若干只电容器串联,电容量越小的电容器所带的电荷量也越少。
()8、两个10μF的电容器,耐压分别为10V和20V,则串联后总的耐压值为30V。
()9、电容器充电时电流与电压方向一致,电容器放电时电流和电压的方向相反。
()10、电容量大的电容器储存的电场能量一定多。
()二、选择题(2X20)1、平行板电容器在极板面积和介质一定时,如果缩小两极板之间的距离,则电容量将( )。
A.增大B.减小C.不变D.不能确定2、某电容器两端的电压为40V时,它所带的电荷量是,若它两端的电压降到10V时,则( )。
A.电荷量保持不变B.电容量保持不变C.电荷量减少一半D.电荷量减小3、一空气介质平行板电容器,充电后仍与电源保持相连,并在极板中间放入εr=2的电介质,则电容器所带电荷量将( )。
A. 增加一倍B. 减少一半C.保持不变D.不能确定4、电容器C1和一个电容为8μF的电容器C2并联,总电容为电容器C1的3倍,那么电容器C1的电容量是( )μF。
A. 2B. 4C. 65、两个电容器并联,若C1=2C2,则C1、C2所带电荷量Q1、Q2的关系是( )。
A. Q1= 2Q2B. 2Q1= Q2C. Q1= Q2D.不能确定6、若将上题两电容串联,则( )。
A. Q1=2Q2B. 2Q1=Q2C. Q1=Q2D.不能确定7、1μF与2μF 的电容器串联后接在30V的电源上,则1μF 的电容器的端电压为( )V。
8、两个相同的电容器并联之后的等效电容,跟让它们串联之后的等效电容之比为( )。
:4 :1 :2 :19、两个电容器,C1=30μF,耐压12V;C2=50μF,耐压12V,将它们串联后接到24V电源上,则( )。
A.两个电容器都能正常工作、C2都将被击穿C. C1被击穿,C2正常工作D. C1正常工作,C2被击穿10、用万用表电阻档检测大容量电容器质量时,若指针偏转后回不到起始位置,而停在表度盘的某处,说明()。
A.电容器内部短路B.电容器内部开路C.电容器存在漏电现象D.电容器的电容量太小三、填充题1、某一电容器,外加电压U = 20V,测得q = 4X10-8C,则电容量C=__2X10-9F__,若外加电压升高为40V,这是所带电荷量为__8X10-8C __。
2、以空气为介质的平行板电容器,若增大两极板的正对面积,电容量将__增大_;若增大两极板间的距离,电容量将__减小__;若插入某种介质,电容量将__增大__。
3、两个空气介质平行板电容器C1和C2,若两极板正对面积之比为3:2,两极板间距离之比为3:1,则它们的电容量之比为__1:2__。
若C1为6μF,则C2 =__12__μF。
4、两个电容器,C1=20μF,耐压100V;C2=30μF,耐压100V,串联后接在160V电源上,C1和C2两端电压分别为__96__V,___64__V,等效电容为__12__μF。
5、图4-9所示电路中,C1= μF,C2= μF,C3= μF,C4=μF,当开关S断开时,A、B两点间的等效电容为μF;当开关S闭合时,A、B两点间的等效电容为__31__μF。
6、电容器在充电过程中,充电电流逐渐__减小__,两端电压逐渐__增大__;在放电过程中,放电电流逐渐__减小__,而两端电压逐渐__减小__。
7、当电容器极板上所储存的电荷发生变化时,电路中就有__电流__流过;若电容器极板上所储存的电荷___不变___,则电路中就没有电流流过。
8、用万用表判别较大容量电容器的质量时,应将万用表拨到_电阻_档,通常倍率使用_X100_或_X1K_。
如果将表笔分别与电容器的两端接触,指针有一定偏转,并很快回到接近于起始位置的地方,说明电容器_无漏电_;若指针偏转到零欧姆位置之后不再回去,说明电容器_已击穿_。
9、电容器和电阻器都是电路中的基本元件,但它们在电路中的作用是不同的。
从能量上来看,电容器是一种__储能__元件,而电阻器则是__耗能__元件。
10、图4-10所示电路中,U=10V,R1=40Ω,R2=60Ω,C=μF,则电容器极板上所带电荷量为__3μC__,电容器储存的电场能量为__9X10-6J__。
四、问答与计算题1、有两个电容器,一个电容较大,另一个电容较小,如果它们所带的电荷量一样,那么哪一个电容器上的电压高?如果它们两端的电压相等,那么哪一个电容器所带的电荷量大。
解:(1) 212121U U C C Q Q CQU <⇒>=⇒= (2)212121Q Q C C U U CU Q >⇒>=⇒=2、有人说“电容大的电容器所带的电荷量一定就多”,这种说法对吗?为什么?解:不对。
因为Q=CU ,C 大不一定代表Q 大。
3、在下列各情况下,空气平行板电容器的电容、两极板间电压、电容器的带电量各有什么变化? ①充电后保持与电源相连,将极板面积增大一倍; ②充电后保持与电源相连,将两极板间距增大一倍; ③充电后与电源断开,再将两极板间距增大一倍; ④充电后与电源断开,再将极板面积缩小一半;⑤充电后与电源断开,再在两极板间插入相对介电常数εr=4的电介质。
答:①U 不变,S 增大一倍 → C ’= 2C , U ’=U , Q ’=2Q ;②U 不变,d 增大一倍 → C ’= ,U ’=U , Q ’=; ③Q 不变,d 增大一倍 → C ’= ,U ’=2U , Q ’=Q ; ④Q 不变,S 减小一半 → C ’= ,U ’=2U , Q ’=Q ;⑤Q 不变,εr =4ε0 → C ’= 4C , U ’=, Q ’=Q 。
4、平行板电容器极板面积是15cm 2,两极板相距。
试求: ①当两极板间的介质是空气时的电容;②若其他条件不变而把电容器中的介质换成另一种电介质,测出其电容为132 pF ,这种电 介质的相对介电常数。
解: ①F X X X X X d s C 114312010645.6102105.11086.8----===ε ②pF pF ds d sC C r 661320=='εεε→rε=25、一个平行板电容器,两极板间是空气,极板的面积是50cm 2,两极板相距1 mm 。
试求: ①电容器的电容;②如果两极板间的电压是300V ,电容器带的电荷量为多少?解: ①F X X X X X d s C 11331201043.41011051086.8----===ε ②Q = CU = =6、两个相同的电容器,标有“100 pF 、600V ”,串联后接在900V 的电路上,每个电容器带多少电荷量?加在每个电容器上的电压是多大?电容器是否会被击穿?解:由于是两个相同的电容并联,总电容是 C 总= = 50pFQ = C 总U = 50X10-12X900 =V X X C Q U 45010100105.412811===--∵U 1<U 额∴电容不会被击穿7、把“100 pF 、600V ”和“300 pF 、300V ”的电容器串联后接到900V 的电路上,电容器会被击穿吗?为什么?解:总电容是 pF C C 75C C C 2121=+=总Q=C 总U=75X10-12X900= 67500X10-12C V C Q U 675100X1067500X1012--12111===V C Q U 225300X1067500X1012--12222===∵U 1=675>600∴C 1将先击穿,然后由于900V 全部作用在C 2上,而C 2的耐压仅为300V ,C 2将也会被击穿。
8、现有两个电容器,其中一个电容器为μF ,耐压为250V ;另一个电容为μF ,耐压为300V ,试求:①它们串联以后的耐压值; ②它们并联以后的耐压值?解: ①串联的时候,总电容是F X C C μ17.05.025.05.025.0C C C 2121=+=+=总Q 1=C 1U 1==Q 2=C 2U 2== 150X10-6CV C Q U 3750.17X1062.5X106--61===总 ②并联时 ∵U 1=250,U 2=300∴耐压小的值为并联耐压值。
9、电容为3000pF 的电容器带电荷量C 后,撤去电源,再把它跟电容为1500pF 的电容器并联,求每个电容器所带的电荷量。
解:两个电容电容是并联的,∵Q 总= Q 1+ Q 2,U= U 1= U 2, Q = CU C 1:C 2 = 2:1∴122121==C C Q Q 。
C X102.1326-1==总Q Q C X106317-2==总Q Q10、一只10μF 的电容器已被充电到100V ,欲继续充电到200V ,问电容器可增加多少电场能?解: Wc= = =Wc ’= (Uc ’)2= = J ∴ΔWc= Wc ’-Wc = =。