### 电容器与电容知识点解析
#### 一、电容器的基本概念
电容器是一种能够存储电荷的元件。它通常由两个相互靠近但不接触的导体（称为极板）组成，中间隔以绝缘材料（称为介质）。电容器的重要参数之一是其电容\(C\)，它定义为电容器存储的电荷量\(Q\)与两极板之间电势差\(V\)的比值，即：
\[ C = \frac{Q}{V} \]
#### 二、平行板电容器
平行板电容器是最常见的电容器形式之一，由两块平行放置的金属板构成，它们之间的距离为\(d\)，正对面积为\(S\)。在真空中，平行板电容器的电容计算公式为：
\[ C = \frac{\varepsilon_0 S}{d} \]
其中\(\varepsilon_0\)为真空介电常数。
#### 三、电容的影响因素
- **正对面积\(S\)**：电容器的正对面积越大，电容值越大。
- **极板间距\(d\)**：极板间距越小，电容值越大。
- **介电材料**：不同的介电材料有不同的介电常数\(\varepsilon_r\)，介电常数越大，电容值越大。
#### 四、电容器的充电过程
当电容器通过电源充电时，电流会从电源的正极流向电容器的一个极板，并使该极板带上正电荷；同时，另一个极板会感应出等量的负电荷。这个过程直到两极板之间的电势差等于电源电压时才停止。
#### 五、电容器的放电过程
当电容器通过电阻或其他电路元件放电时，极板上的电荷会逐渐减少，直至两极板之间无电荷，电容器完全放电。
#### 六、电容器在电路中的应用
- **储能**：电容器可以用来储存电能，在需要时释放出来。
- **滤波**：电容器可用于去除电路中的交流噪声，保持直流电压的稳定性。
- **耦合**：用于不同电路之间的信号传递，阻止直流信号的同时让交流信号通过。
#### 七、例题解析
**例题1：** (2018·北京高考)
研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是：
A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
**解析：**
- A选项正确，当带电玻璃棒与a板接触时，通过静电感应会在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电。
- B选项错误，b板向上平移意味着正对面积S减小，根据电容公式\(C=\frac{\varepsilon_0 S}{d}\)，电容C减小。由\(C=\frac{Q}{V}\)可知，在电量Q不变的情况下，电压U增大，则静电计指针的张角应变大。
- C选项错误，插入有机玻璃板后，介电常数\(\varepsilon_r\)增大，导致电容C增大。根据\(C=\frac{Q}{V}\)，在电量Q不变的情况下，电压U减小，则静电计指针的张角应变小。
- D选项错误，电容的大小是由正对面积、极板间距以及介电常数决定的，而不是由电量决定。即使电量增加，如果其他条件不变，电容值也不会变化。
**例题2：** (多选)(2019·南宁模拟)
如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管连接，电源正极接地。初始时电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是：
A. 上极板上移，带电油滴向下运动
B. 上极板上移，P点电势降低
C. 上极板下移，带电油滴向下运动
D. 上极板下移，P点电势升高
**解析：**
- B选项和D选项正确。上极板移动时，由于二极管的单向导电性，电容器无法放电。当上极板上移时，\(d\)增大，电容C减小，但由于二极管的存在，电容器两极板间的电场强度\(E\)不变，油滴所受电场力也不变，因此油滴保持静止。然而，P点的电势会因上极板电势为0且距离增大而降低。
- 当上极板下移时，\(d\)减小，电容C增大，两极板间电压不变，导致电场强度\(E\)增大，油滴受到的电场力也随之增大。此时，若油滴带正电，则电场力大于重力，油滴将向上加速运动；反之亦然。同时，P点与上极板之间的电势差的绝对值减小，P点电势升高。
本篇文章主要介绍了电容器的基本原理及其在电路中的应用，并通过具体的例题解析加深了对电容器的理解。
