27.电容器是电气设备中的重要元件,是储存电荷的装置。两个相距很近又彼此绝缘的平行金属板就形成一个最简单的电容器。在电路图中用符号“
”表示。
(1)如图电路,开关置于a时,电容器的一个极板与电源的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板将分别带上等量异种电荷,这个过程叫做电容器充电,电容器一个极板所带电荷量的绝对值叫做电容器所带的电荷量。开关置于b时,充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器又不带电了,这个过程叫做电容器放电。放电过程中,经过电流表的电流方向为
(选填“M到N或“N到M”)
(2)当开关置于a时,通过改变电源电压来改变电容器两极板间的电压U,电容器所带的电荷量Q也随之改变。实验数据如表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电压 | 4.0 | 8.0 | 12.0 | 16.0 |
电荷量Q/C | 4.04×10﹣3 | 8.00×10﹣3 | 12.14×10﹣3 | 16.32×10﹣3 |
/(C.V﹣1) | 1.01×10﹣3 | 1.00×10﹣3 | 1.01×10﹣3 | 1.02×10﹣3 |
实验表明,在误差允许的范围内,这个电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的比值是一个常量。换用不同的电容器,这个比值一般是不同的。
电容器所带的电荷量Q与两极板间电压U的比值叫做电容器的电容,用符号C表示,表达式为C=
.在国际单位制中,电容的单位是法拉,符号是F.1F=1C/V
①电容器两极板间电压减小,它的电容
。
②上述电路中,若电源电压为9V,换用电容为3.0×10
﹣12F的电容器,充电完毕后再进行放电,在全部放电过程中释放的电荷量是
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