电容和电压成正比还是反比

<article>
<section>
&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;电流&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;电荷的定向移动叫做电路中,电流常用I表示。电流分直流和交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。电流的单位是安(A),也常用毫安(mA)或者微安(uA)做单位。1A=1000mA,1mA=1000uA。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
电流可以用电流表测量。测量的时候,把电流表串联在电路中,要选择电流表指针接近满偏转的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;电 压
&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;河水之所以能够流动,是因为有水位差;电荷之所以能够流动,是因为有电位差。电位差也就是电压。电压是形成电流的原因。在电路中,电压常用U表示。电压的单位是伏(V),也常用毫伏(mV)或者微伏(uV)做单位。1V=1000mV,1mV=1000uV。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
电压可以用电压表测量。测量的时候,把电压表并联在电路上,要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果电路上的电压大小估计不出来,要先用大的量程,粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;电 阻&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
电路中对电流通过有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫做电阻。电阻常用R表示。电阻的单位是欧(Ω),也常用千欧(kΩ)或者兆欧(MΩ)做单位。1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
电阻可以用万用表欧姆档测量。测量的时候,要选择电表指针接近偏转一半的欧姆档。如果电阻在电路中,要把电阻的一头烫开后再测量。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;欧姆定律 导体中的电流I和导体两端的电压U成正比,和导体的电阻R成反比,即I=U/R&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个,就可以根据欧姆定律求出第三个量,即&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt; I=U/R,R=U/I,U=I×R&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;在交流电路中,欧姆定律同样成立,但电阻R应该改成阻抗Z,即I=U/Z&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;电 源
把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。发电机、干电池等叫做电源。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大,又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说,也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;负
把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。电动机能把电能转换成机械能,电阻能把电能转换成热能,电灯泡能把电能转换成热能和光能,扬声器能把电能转换成声能。电动机、电阻、电灯泡、扬声器等都叫做负载。晶体三极管对于前面的信号源来说,也可以看作是负载。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;电路&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;电流流过的路叫做电路。最简单的电路由电源、负载和导线、开关等元件组成。电路处处连通叫做通路。只有通路,电路中才有电流通过。电路某一处断开叫做断路或者开路。电路某一部分的两端直接接通,使这部分的电压变成零,叫做短路。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;电动势&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。在电路中,电动势常用δ表示。电动势的单位和电压的单位相同,也是伏。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
电源的电动势可以用电压表测量。测量的时候,电源不要接到电路中去,用电压表测量电源两端的电压,所得的电压值就可以看作等于电源的电动势。如果电源接在电路中,用电压表测得的电源两端的电压就会小于电源的电动势。这是因为电源有内电阻。在闭合的电路中,电流通过内电阻r有内电压降,通过外电阻R有外电压降。电源的电动势δ等于内电压Ur和外电压UR之和,即δ=Ur+UR
。严格来说,即使电源不接入电路,用电压表测量电源两端电压,电压表成了外电路,测得的电压也小于电动势。但是,由于电压表的内电阻很大,电源的内电阻很小,内电压可以忽略。因此,电压表测得的电源两端的电压是可以看作等于电源电动势的。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
干电池用旧了,用电压用测量电池两端的电压,有时候依然比较高,但是接入电路后却不能使负载(收音机、录音机等)正常工作。这种情况是因为电池的内电阻变大了,甚至比负载的电阻还大,但是依然比电压表的内电阻小。用电压表测量电池两端电压的时候,电池内电阻分得的内电压还不大,所以电压表测得的电压依然比较高。但是电池接入电路后,电池内电阻分得的内电压增大,负载电阻分得的电压就减小,因此不能使负载正常工作。为了判断旧电池能不能用,应该在有负载的时候测量电池两端的电压。有些性能较差的稳压电源,有负载和没有负载两种情况下测得的电源两端的电压相差较大,也是因为电源的内电阻较大造成的。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;周期&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;交流电完成一次完整的变化所需要的时间叫做周期,常用T表示。周期的单位是秒(s),也常用毫秒(ms)或微秒(us)做单位。1s=1000ms,1s=1000000us。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;频
电容是衡量导体储存电荷能力的物理量。在两个相互绝缘的导体上,加上一定的电压,它们就会储存一定的电量。其中一个导体储存着正电荷,另一个导体储存着大小相等的负电荷。加上的电压越大,储存的电量就越多。储存的电量和加上的电压是成正比的,它们的比值叫做电容。如果电压用U表示,电量用Q表示,电容用C表示,那么&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
电容可以用电容测试仪测量,也可以用万用电表欧姆档粗略估测。欧姆表红、黑两表笔分别碰接电容的两脚,欧姆表内的电池就会给电容充电,指针偏转,充电完了,指针回零。调换红、黑两表笔,电容放电后又会反向充电。电容越大,指针偏转也越大。对比被测电容和已知电容的偏转情况,就可以粗略估计被测电容的量值。在一般的电子电路中,除了调谐回路等需要容量较准确的电容以外,用得最多的隔直、旁路电容、滤波电容等,都不需要容量准确的电容。因此,用欧姆档粗略估测电容量值是有实际意义的。但是,普通万用电表欧姆档只能估测量值较大的电容,量值较小的电容就要用中值电阻很大的晶体管万用电表欧姆档来估测,小于几十个微微法的电容就只好用电容测试仪测量了。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;容
抗 交流电是能够通过电容的,但是电容对交流电仍然有阻碍作用。电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容量大,交流电容易通过电容,说明电容量大,电容的阻碍作用小;交流电的频率高,交流电也容易通过电容,说明频率高,电容的阻碍作用也小。实验证明,容抗和电容成反比,和频率也成反比。如果容抗用XC表示,电容用C表示,频率用f表示,那么&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流,线圈周围就会产生磁场,线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大,磁场就越强,通过线圈的磁通量就越大。实验证明,通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的,它们的比值叫做自感系数,也叫做电感。如果通过线圈的磁通量用φ表示,电流用I表示,电感用L表示,那么&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt; L=
交流电也可以通过线圈,但是线圈的电感对交流电有阻碍作用,这个阻碍叫做感抗。电感量大,交流电难以通过线圈,说明电感量大,电感的阻碍作用大;交流电的频率高,交流电也难以通过线圈,说明频率高,电感的阻碍作用也大。实验证明,感抗和电感成正比,和频率也成正比。如果感抗用XL表示,电感用L表示,频率用f表示,那么&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt; XL=
具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成,但不是三者简单相加。如果三者是串联的,又知道交流电的频率f、电阻R、电感L和电容C,那么串联电路的阻抗&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;阻抗的单位是欧。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
对于一个具体电路,阻抗不是不变的,而是随着频率变化而变化。在电阻、电感和电容串联电路中,电路的阻抗一般来说比电阻大。也就是阻抗减小到最小值。在电感和电容并联电路中,谐振的时候阻抗增加到最大值,这和串联电路相反。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;相位&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的。比如正弦交流电流,它的公式是i=Isin2πft。i是交流电流的瞬时值,I是交流电流的最大值,f是交流电的频率,t是时间。随着时间的推移,交流电流可以从零变到最大值,从最大值变到零,又从零变到负的最大值,从负的最大值变到零,,如图3甲所示。在三角函数中2πft相当于角度,它反映了交流电任何时刻所处的状态,是在增大还是在减小,是正的还是负的等等。因此把2πft叫做相位,或者叫做相。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;如果t等于零的时候,i并不等于零,公式应该改成i=Isin(2πft+ψ),如图3乙所示。那么2πft+ψ叫做相位,ψ叫做初相位,或者叫做初相。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;相位差
两个频率相同的交流电相位的差叫做相位差,或者叫做相差。这两个频率相同的交流电,可以是两个交流电流,可以是两个交流电压,可以是两个交流电动势,也可以是这三种量中的任何两个。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
例如研究加在电路上的交流电压和通过这个电路的交流电流的相位差。如果电路是纯电阻,那么交流电压和电流电流的相位差等于零。也就是说交流电压等于零的时候,交流电流也等于零,交流电压变到最大值的时候,交流电流也变到最大值。这种情况叫做同相位,或者叫做同相。如果电路含有电感和电容,交流电压和交流电流的相位差一般是不等于零的,也就是说一般是不同相的,或者电压超前于电流,或者电流超前于电压。&lt;/h3&gt;&lt;h3&gt;
加在晶体管放大器基极上的交流电压和从集电极输出的交流电压,这两者的相位差正好等于180°。这种情况叫做反相位,或者叫做反相。&lt;/h3&gt;
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这是一个容易被误解的问题。因为每个电容器上都标注了该电容器的容量,比如100PF、470μF等。既然如此,为什么要讨论这个问题呢?这就好像是问:体重50公斤身高1.7米、和体重200公斤身高1.7的两个人谁的个子高一样,毫无意义。

我想题主的本意应该是:两个同样容量的电容用不同的电压充滿电,哪个存的“电量”多。

为能准硧回答这个问题,我们应该搞清楚两个概念。首先搞清什么是电容量。

电容量单位为(法拉)F,用C来表示:电容C=εS/d

式中,ε:介电常数、S:极板面积、d:极板距离。从公式中可以看出,电容量和介电常数、极板面积成正比,和极板(指足够大的极板)距离成反比,压根就沒有电压什么事。

至于我们平时在电调谐电路所用到的“变容二极管”,只不过是用电压改变了公式中的ε和d,电压只是一个间接手段,直接起作用的还是介电常数ε和极板距离d,不能混为一谈。

所以说电容量的变化和电压一毛钱的关糸都沒有。另外还要说明一下,电容上所标注的电压是指电容的耐压值,它只是硧保电容安全工作的参数,也和电容量无关。

不过要是按前面表述的问题本意,那么电压就有决定意义了。

让我们先看一下电容所存的电量Q等于什么:

Q=U×C。在这里也可暂且用水桶作一下比喻,水桶直径可以比作电容量,水桶高度就是加在电容上的电压。这就是说只要加在电容上的电压足够高,仼何一个微不足道的电容器都可以储存全世界的电能!当然这只是一个在技术上永远不能实现的假设,但理论上是成立的。以上是我的回答。

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 变压器高压输电能减少电功率的损耗,但从发电方面来看,发电机不能产生220千伏那样的高电压,因为发电机要产生那么高的电压,从它的用材,结构以及安全运行生产等方面都有几乎无法克服的困难。从用电方面看,绝大多数的用电设备也不能在高电压下运行。这就决定了从发电、输电到用电要用到一系列电力变压器来升高或降低电压。你变压器是如何实现升压和降压的吗?


知识点1 变压器及其原理
如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。和电源相连的线圈叫原线圈,线圈匝数是n1;和负载相连的线圈叫副线圈,线圈匝数为n2。原、副线圈也分别叫做初级线圈和次级线圈。线圈由绝缘导线绕制而成,铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
当原线圈上加上交变电压u1后,原线圈中的电流也是交变电流,交变电流产生的磁通量也是周期性变化的。由铁芯传递而通过副线圈的磁通量也是交变的,这样交变磁通量在原、副线圈中都会引起感应电动势。 若副线圈所在的电路是闭合的,那么副线圈中就会有感应电流产生,副线圈中的电流也是交变电流,这个交变电流同样可以产生交变磁通量,由于铁芯的传递,同样在原、副线圈中会引起感应电动势。
在原、副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象。 互感现象是变压器的工作基础。在变压器中原、副线圈都会有电阻,变压器工作时磁通量会有部分泄漏,从而造成能量损失。如果忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失,这样的变压器称为理想变压器。
例1】如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3,输电线的等效电阻为R,原线圈接有一个理想的电流表.开始时开关S接通,当S断开时,以下说法正确的是( )
A.原线圈两端P、Q间的输入电压减小
B.等效电阻R上消耗的功率变大
C.原线圈中电流表示数变大
D.灯泡L1和L2变亮

分析:原、副线圈两端电压不变,开关断开,负载电阻变大,副线圈电流变小,输电线上电压降变小(输电线等效电阻消耗功率变小),L1、L2串联电路两端电压增大,两灯变亮,原线圈中的电流也变小。

知识点2理想变压器的基本关系式
一、 理想变压器定义及其特点
理想变压器:没有能量损失的变压器,是理想化模型。
原、副线圈中物理量的关系
(1)输出和输入功率关系:P输出=P输入
(2)原、副线圈电流关系:

 电流关系:如果只有一个副线圈工作,或I1n1=I2n2;如果有若干个副线圈工作,I1n1=I2n2+I3n3+I4n4+…。
自耦变压器:只有一个线圈,例如常用于能够调节输出电压的调压变压器,如图所示。甲图为自耦降压变压器。乙图为自耦升压变压器。丙图为可调节输出电压的自耦降压变压器。
互感器:用于测量高电压或大电流的特殊用途的变压器,如图所示。甲图为电压互感器,用于测量高压电路中的电压。乙图为电流互感器,用于测量大电流电路中的电流。前者并联在电路中,后者串联在电路中。
变压器的实际应用有很多,如大型发电机发出的交流电的电压为几万伏,而远距离输电却需要几十万伏以上的电压,这时就需要变压器来升压,而各种用电设备所需要的电压也不相同,这时就需要用变压器来改变电压。
【例2】如图所示,通过降压变压器将220 V交流电降为36V供两灯使用,降为24V供仪器中的加热电炉使用.如果变压器为理想变压器.求:
(1)若n3=96匝,n2的匝数;
(2)先合上K1、K3,再合上K2时,各电表读数的变化;
(3)若断开K3时A1读数减少220 mA,此时加热电炉的功率;
(4)当K1、K2、K3全部断开时,A2、V的读数.
解析:(1)变压理的初级和两个次级线圈统在同一绕在同一铁蕊上,铁蕊中磁通量的变化对每匝线圈都是相同的.所以线圈两端的电压与匝数成正比.有,
(2)合上K1、K3后,灯L1和加热电炉正常工作.再合上K2,灯L2接通,U1、n1和n3的值不变.故V读数不变.但L2接通后,变压器的输入、输出功率增大.故A1、A2读数增大.
(3)断开K3时,A1读数减少200mA,表明输入功率减少,减少值为ΔP=ΔIU=0.200×220=44W,这一值即为电炉的功率.
(4)当K1、K2、K3全部断开时,输出功率为零,A2读数为零.但变压器的初级战线圈接在电源上,它仍在工作,故V读数为24V.

方法点拨: (1)理想变压器的理想化条件一般指的是:忽略原、副线圈内阻上的分压,忽略原、副线圈磁通量的差别,忽略变压器自身的能量损耗(实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别.)(2)理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式.
1如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光,下列说法中正确的有( )
A.开关接通后,氖泡的发光频率为100Hz
B.开关接通后,电压表的示数为100 V
C.开关断开后,电压表的示数变大
D.开关断开后,变压器的输出功率不变
1、AB;解析:A选项:交变电压的频率为 Hz,一个周期内电压两次大于100V,即一个周期内氖泡能两次发光,所以其发光频率为100Hz,A选项正确。
B选项:由交变电压的瞬时值表达式知,原线圈两端电压的有效值为V=20V,由得副线圈两端的电压为V,电压表的示数为交流电的有效值,B选项正确。C选项:开关断开前后,输入电压不变,变压器的变压比不变,故输出电压不变,C选项错误。D选项:断开后,电路消耗的功率减小,输出功率决定输入功率,D选项错误。
方法点拨: ⑴只有当变压器只有一个副线圈工作时,才有:
⑵变压器的输入功率由输出功率决定,往往用到:,即在输入电压确定以后,输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比,与原线圈匝数的平方成反比,与副线圈电路的电阻值成反比。式中的R表示负载电阻的阻值,而不是“负载”。“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。实际上,R越大,负载越小;R越小,负载越大。这一点在审题时要特别注意。
2、在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在图所示变压器铁芯的左右两个臂上,当通以交流电时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂.已知线圈1、2的匝数之比N1∶N2=2∶1,在不接负载的情况下,则( )
A.当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为110V
B.当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为55V
C.当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为220V
D.当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为110V
2、BD;解析:因每个线圈的磁通量只有一半通过另一线圈,即磁通量变化率也只有一半,而且N2=N1/2,所以当1中输入220V电压时,在线圈2中只能输出55V,而当线圈2中输入110V时线圈1中本应输出220V,结果输出电压仍为110V.

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