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下图中能正确反映某个电容器的电量Q、电压U和电容C三者关系的有
题型：多选题难度：中档来源：浙江省期中题
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据魔方格专家权威分析，试题“下图中能正确反映某个电容器的电量Q、电压U和电容C三者关系的有[..”主要考查你对&&电容的定义式&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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电容的定义式
电容：1、物理意义：描述电容器容纳电荷本领的物理量。由电容器本身的介质特性与几何尺寸决定，与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关。 2、定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值就叫做电容器的电容。 3、定义式：C=Q/U（适用于各种电容器）。 4、单位：法拉F，微法μF，皮法pF，1pF=10-6μF=10-12F。 5、备注：(1)电容器的电容大小由电容器本身的性质决定，与电容器所带的电荷量、两极板问的电势差无关。 (2)电容在数值上等于使两极板问的电势差为 1V时电容器所带的电荷量，相同电压下所带的电荷量越多，表示电容器的电容越大。在电容器两极板间的电势差相同的情况下，电容越大的电容器极板上所带的电荷量越多电容器的两个电容公式的比较：
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23645723765816088794072237460101956如图1是用高电阻放电法测电容的实验电路图，其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C．该实验的操作步骤如下：①按电路图接好实验电路；②接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接触满刻度，记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA；③断开电键S并同时开始计时，每隔5s或10s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中；④根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在图2坐标纸上描点（图中用“×”表示），则（1）根据图示中的描点作出图线．（2）试分析图示中i-t图线下所围的“面积”所表示的物理意义．（3）根据以上实验结果和图线，估算当电容器两端电压为U0时所带的电荷量Q0，并计算电容器的电容．【考点】；．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】（1）用平滑的曲线连接，作出图象．（2）由△Q=Io△t知，电荷量为I-t图象与坐标轴所包围的面积．（3）计算面积时可数格数（四舍五入），然后由C=求得电容C．【解答】解：（1）根据坐标系内所描出的点，用平滑的曲线把各点连接起来，作出图象，图象如图所示．（2）由△Q=Io△t知，电荷量为I-t图象与坐标轴所包围的面积：则面积为电容器在开始放电时时所带的电荷量．（3）由图示图象可知，“面积”格数约32～33格．电容器电容为Uo时，电荷量Q=8.00×10-3C（8.00×10-3C～8.25×x10-3C均正确），电热器的电容C==-38=1×10-3F；故答案为：（1）图象如图所示；（2）图中i-t图线下所围的“面积”表示断开电键后通过电阻R的电荷量，（3）电容器的电容为1×10-3F．【点评】本题明确图象的面积的意义，学会面积的估算方法．能根据实验原理，分析实验误差．声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。答题：gzwl老师　难度：0.60真题：1组卷：0
解析质量好中差21、关于电容器的电容的说法中正确的是 A、电容是表示电容器储存电荷多少的物理量 B、由C=Q/U可知,电容器21、关于电容器的电容的说法中正确的是A、电容是表示电容器储存电荷多少的物理_百度作业帮
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选A,D,电容的定义式并不是C=Q/U,这只是反映电容电量、电压和电容之间的关系.电容的定义式为：C=εS/4πkd,其中ε为介电常数,S为正对面积,d为极板间的距离,所以B、C是错的.
　　D 正确A 不正确，电容是表现电容器容纳电荷本领的物理量。
电容与电容器的带电量无关
C.带电量与电容无关，所以
因为电容不变，所以 电容器所带的电量减少时，两极板间的电压也一定降低
A错，表示电容器储存电荷本领的物理量——能耐B错，C只由电容器本身的性质决定，跟带不带电无关C错，应该这么说，对确定的电容器，电容器的带电量跟电容器的两极板电压成正比D对，某确定电容器的电容是定值，由该公式可知
正确答案为：A C D.电容器的电容C与平板之间的距离d，平板的面积S有关！与Q、U没关系。
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　　D 正确A 不正确，电容是表现电容器容纳电荷本领的物理量。
电容与电容器的带电量无关
C.带电量与电容无关，所以
因为电容不变，所以 电容器所带的电量减少时，两极板间的电压也一定降低
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瞬态响应，指系统在某一典型信号输入作用下，其系统输出量从初始状态到稳定状态的变化过程。瞬态响应也称或或暂态响应。前&&&&提系统在某一典型信号输入作用下属&&&&于变化过程
器材对音乐中突发信号的跟随能力。瞬态响应好的器材应当是信号一来就立即响应，信号一停就戛然而止，决不。电子电路一般都需要一个即使在电流发生瞬变时，输出也能维持在特定范围内的，以确保电路的正常工作。设计工程师必须在理解瞬态响应原理的基础上，利用正确的设计思路才能以较低的成本改善电源的瞬态响应性能。
瞬态定义为“仅维持一段短暂时间的事物”。但是，随着工作速度和电流需求量的提高，当负载电流发生瞬态变化时，在指定范围内保持输出电压的能力成为一个广泛存在的困扰。典型的电源规范要求，即使在几百纳秒内发生20或30A的变化，供电电压仍然要保持稳定，要实现这个性能指标绝非易事。几乎所有的电子电路都需要一个稳定的，它维持在特定容差范围内，以确保正确运行(典型的CPU电路只允许电压源与的最大偏离不超过±3%)。该固定电压由某些种类的稳压器提供。通过电阻自动检测输出电压，放大器不断调整从而维持输出电压稳定在额定电压上。
稳压器必须能够在需求量从零上升到(大约为20A或更多)时，保持输出电压恒定。当负载电流需求量缓慢变化时很容易做到这一点，但是，如果负载电流“阶跃”足够快的话，稳压器将无法提供完全稳定的输出电压。为了了解负载瞬变如何发生，下面用一个例子来进行分析。本例中，当负载电流需求量在几乎零时间内从IL1变化到更大值(IL2)时发生了负载瞬变。在瞬变之前，稳压器处于稳态运行，这时IREG= IL1，并且输出电容没有向外部电路输出电流。
稳压器的(IREG)不能立即发生变化，因此在“t = 0+”时刻(也就是增加到IL2的瞬间)，IREG = IL1。通过简单节点分析得出，此时电流源需要输出电容：
ICOUT=IL2－IL1
COUT将继续提供电流直到控制环路把IREG提高到IL2为止。在COUT必须提供电流期间，随着电容放电，它两侧的电压将会降低。电容的内部寄生等效串联电阻(ESR)和等效串联电感()同样也会使COUT两侧的电压降低，如图1所示。
右图1：电流增加负载瞬变的发生所有的电容都含有ESR和，二者都会对瞬态响应产生明显的影响。在一个增加的电流负载瞬变过程中看到的输出电压与图2中显示的类似。
右图2：负载阶跃上升后的VOUT
ESL导致电容两侧的电压下降，该电压强烈依赖于负载瞬变的：负载变化越快，ESL在输出电压波形上产生的“尖峰”就会越大。该尖峰在时间上很窄，这是因为电感仅仅产生一个电压以响应变化着的电流，这可以通过下面的公式得出：
当达到新值(IL2)时，ESL的电压尖峰也就结束。负载电流瞬变的上升时间越短，电感的影响也就越大。大容量陶瓷电容的ESR和都很低，它们通常用在器件的管脚处，而这些器件对快速上升的负载瞬变有相应的要求。
不管电容提供电流还是吸收电流(用波形上的“ESR阶跃”表示)，输出电容的都会导致降低。尤其要注意的是，这里的“ESR阶跃”是指负载瞬变时调节输出端的DC。这意味着当针对调节电压所必须满足的最大允许&电压范围&进行设计时，ESR成为一个关键性的考虑因素。
在稳压器的被控制环路调整到新值之前的时间间隔内，ESR两侧的降低了输出电压(这段时间内COUT放电也会相应有所减少)。
既然这些因素导致调节后的输出电压降到以下，那么输出电压到误差放大器的反馈量使得电流源IREG充分开启，从而迫使输出电压返回到额定电压。输出电压将上升并过冲超过额定值，此时随着环路继续进行调节，输出电压将被调整下降。这种情况下，环路的行为非常精确地反映了(环路稳定度)。一个经过较好补偿且相位裕度大于40°的环路，将产生一个迅速消失的瞬变，而且该瞬变中仅包含一个大的偏移(如图2所示)。相对较小的相位裕度会在环路的建立行为上产生额外的“周期(ring cycle)”。图2中的波形显示了一个稳定性方面的“最佳状况”描述，但它并不典型。
当控制环路到达一个新的稳态(此时稳压器的提供的电流是IL2)时，输出电容再次停止向电路提供电流。1. 稳压器担当驱动负载的压控(通过输出端的对电流源进行调节)的角色。稳压器的电流源永远不可能在零时间内作出变化，因此可以得出结论，如果我们使的变化速度超过稳压器的，输出电压将会发生变化。
2. 在稳压器的控制环路对负载变化进行调整的时间间隔，对负载电流变化(在先前的稳态值和新的负载电流之间)进行供给的唯一来源是输出电容。因此，不管你喜欢与否，我们都必须加入输出以试图在负载瞬变时维持输出电压恒定。系统规范规定了所必须使用电容的大小和种类。
3. 稳压器的速度越快越好。稳压器的控制环路响应速度越快，在环路纠正瞬变前输出电容上的电压变化就越小。因此可以看出，更快的稳压器意味着在获得同等“负载调节范围”的情况下能够采用更小的输出电容(节省成本)。存在两种类型的负载瞬变：负载电流突然增加，或者降低。前面的例子表明当负载电流突然增加时输出电压如何发生变化。下面的例子将探讨当负载电流突然降低时会发生什么情况(图3)。
右图3：电流降低负载瞬变的发生
在这个例子中，突然从IL1降低到IL2。因为IREG不能立即降到IL2，最初它将继续提供IL1大小的。既然负载现在吸收更少的电流，那么输出电容必须吸收IL1和IL2之间的差值，这将迫使COUT两侧的电压升高。
如果负载电流迅速下降，它将在两侧产生一个电压尖峰，而且经过ESR流入COUT的电流也将导致一个ESR&阶跃&(图4)。在尖峰过后，随着电容从吸收电流(IL1 - IL2)中充电，COUT两侧的电压将会升高。
右图4：负载突然下降时的VOUT
既然VOUT升高到以上，反馈将最终导致控制环路关闭(或减小)IREG。但是既然大多数稳压器都无法将电流吸收到它们的输出端，VOUT只能按照COUT向负载的放电速度再次降到额定值(在IREG被减小或者关闭以后)。但是，一旦VOUT下冲到额定值，控制环路将重新努力开启IREG并使输出迅速回转上升，导致这个循环不断重复直至达到新的稳定状态条件，此时因为IREG等于IL2，COUT将再次没有电流流入。
负载降低瞬变的建立时间通常大于负载增加瞬变的建立时间，这是因为前者在COUT把过剩电压放电给负载阶段花费了更多的时间：既然需求量有所降低，那么电容的放电速度就变得更加缓慢。负载增加瞬变把它的大部分时间都用在使COUT回转上升上，同时稳压器在该模式下提供了最大电流(通常大于额定输出电流)。与向负载放电时的降低相比，当被上述大电流以驱动时，COUT两侧的电压(也就是调节输出电压)将会变化得更快。
这表明在大多数情况下，对于负载从额定电流的20%阶跃上升到80%的瞬变来说，其输出电压重新建立到的速度大于从额定负载电流的80%阶跃下降到20%的负载瞬变。即使总的变化相同，建立时间(以及的形状)也将呈现出很大差异。获得最优的瞬态响应需要优化系统设计参数，下面给出设计建议。大容量是世界上用于降低瞬变的最佳，大多数主板设计上都放置了大量的陶瓷电容(容量可达22)，这些电容直接安装在器件的引脚上，加电后可以抑制瞬变。大容量陶瓷电容通常所具有的ESR阻值低到毫欧姆量级，同时的数值也很低。没有其它类型的电容能够同时为ESR和ESL提供像这种级别的性能(尽管可以提供极低的ESR)。所能提供的电容大小有实际限制，因此通常用靠近它们的对陶瓷电容进行“备份”，这些电解电容能够在最初负载瞬态变化通过时对负载提供支持。过去在这方面经常使用，现在因为火灾隐患方面的考虑已经避免使用该元件。的OSCON和以及公司的SP电解电容都是具有极低ESR的高容量电容。通常在稳压器的输入端使用大容量、低成本、同时具有高ESR的电容。原因在于输入端可以忍受高ESR的电容，这是由于ESR引起的“电压阶跃”并不直接影响调节后的输出电压，相反它被稳压器的“线性调整”功能所抑制，该功能通常在稳压器的输入端对DC变化提供高达60~80dB的衰减。具有较大环路带宽的稳压器可以对变化负载进行更快速的调节，同时可以减少输出端的大容量电容的数量，这通过稳压器在瞬变发生后不久吸收存储于高容量输入电容中的电荷来实现。一般来说，线性稳压器的速度经常明显快于开关的速度，这是因为线性稳压器的可以大于500kHz(尽管由于功耗方面的约束，许多新型处理器芯片的高需求量要求使用开关转换器)。一条永远正确的结论是，速度越快意味着成本也就越高，并且无一例外地都需要增加大电流稳压器的带宽。
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