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電容器的容量大小與什么有關?為什么?

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2021-08-22

    電容器器件種類繁多,包括現在的貼片電容器等,但它的基本結構都是由二片金屬,中間用絕緣介質隔開做成的,所以電容器容量大小與金屬面的面積有關,即面積越大則容量越大;其次與組成電容器的介質材料有關,不同介質材料的電容器,其電容量不同,這種特性材料我們僅僅只要知道即可,一般電容器生產廠家非常清楚。

 

    再者,與組成電容器的金屬、介質、金屬的極板間距有關。例如一種由鋁材料組成的由空氣為介質的可變電容器,它的容量就比較大(為2×365pF)。并且這種結構的電容器的承受電壓比較高。見下圖所示

 

    電容器是由絕緣體(電介質)分隔開的兩個導體(電極)的組合。電容器是具有充放電能量的一種電子元器件;它可以用來容納和存儲電荷的裝置。

    ★電容器也是電子元器件之一,屬于一種基本元件。顧名思義,“容”是容器,容器是一種可以儲存東西,電容器是儲存電荷的容器,簡稱電容,常用英語字母“C”表示。那么能夠儲存電荷的數量的本領叫電容量。電容量的表示單位是“法拉”,,簡稱“法”,用字母“F”表示。但實際應用中由于“法拉”這一單位實在是太大了,正常使用中人們習慣性用的單位比法拉要小很多,如“微法”(μf)和“微微法”(pF)。其換算關系如下:

    1F(法拉)=1000000μF(微法)=10⁶μF(微法)

    1μF(微法)=1000000pF(微微法)=10⁶μF(微微法)

 

    電容器具有儲存電荷能力特性:電容器中所充電的電荷會自動儲存在電容器中,只要外部電路中不存在讓電容器放電的條件,電荷就一直會儲存在電容器中。不過這是一種理論上的條件,事實上由于組成電容器的材料和電容器所處環境,由于空氣濕度存在水份,所以電容器也會自然環境中慢慢的放電,而將電荷失去部分。

    ★電容器的特性正好與電感恰恰相反,對于交流電的阻力卻很小。這種阻力叫做“容抗”。容抗是指交流電能夠通過電容器,但是電容器極板上所帶電荷容抗雖然很小,但它還是對定向移動的電荷具有阻礙作用,物理學上把這種阻礙作用稱為容抗,用字母Xc表示。

    Xc=1/2πfC

    式中的2π為常數,計算時用2×3.14=6.28;

    f為交流電源的頻率,單位為赫茲(Hz);

    C為電容器的容量,單位為法拉(F)。

 

    從容抗計算公式中可以看出來,由于直流電的頻率為零,所以它的容抗為無窮大∝,故,直流電是不能通過電容器的。電子電路中常利用電容器的這種特性來隔斷直流電,而讓交流電(交流信號)通過。構成各種類型濾波器,來分離高頻和低頻信號。

    ★電容器充電后,極板所帶電量用q表示,它與施加在極板兩端的電壓U的大小成正比,即q=CU。式中的比例常數C就是電容器的電容量。也可以改寫為C=q/U。所以電容量也可以說是在單位電壓下,極板上所帶電量的大小。在上面的兩個式子中,電量q的單位是庫,電壓你的單位是伏,電容量C為法拉。

    電容在串、并聯時,計算總電容的公式正好與電阻串、 并聯時的計算公式相反。在電容并聯時,總電容為各并聯電容之和,即總電容為:

    C = C ₁+ C₂ + C ₃+ ……

    在電容器串聯時,總電容的倒數等于各串聯電容倒數之和,

    即1/C=1/C₁+1/C₂+1/C₃+……。

    ★電容器品種繁多,常見的有無極性電容和有極性電容器。無極性電容常見有云母電容、滌綸電容、玻璃釉電容、瓷介電容、、紙介電容和色環電容等。有極性電容也稱為電解電容器;它具有正負極之分。無極性電容串聯不存在極性可以隨意連接,但電解電容器串聯必須將電容的正負極進行連接,否則就可能損壞串聯的電解電容器。不同材料組成的電容器其耐壓值也特別重要,在使用更換它時,除體積之外一定要考慮用耐壓值高的替換耐壓值低的,不然容易引起過電壓造成電容器炸裂損壞。

 

    ★最后說一說電容器的基本作用

    ①隔直通交;即可以順利通過交流信號阻斷直流信號通過。

    ②耦合電容器;在電子信號放大器中,作為上一級傳遞至下一級放大電路的橋梁作用。

    ③旁路電容;電路中如果需要從信號中去除某一頻率段的信號,常用于高頻電路中。

    ④濾波電容;電容C用在濾波電路中,在電源濾波和各種濾波電路中使用這種電容電路,濾波電容將一定頻率的信號在電路中去除。

    ⑤諧振電容;用在信號中并聯或串聯電路中,產生諧振,進行變頻、或者選頻。

    ⑥退耦電容;電容器在多級放大器的直流電源中使用,消除每級放大器之間的有害低頻交連。

    ⑦中和電容;這種電容容量不大(1 ~ 10 p)在收音機高頻與中頻,上下級之間交鏈處串聯,以消除自激。

    ⑧定時電容;通過可變電阻器調節,改變電容充放電時間,來控制放大電路的時間常數。

Tags:電容器,電容,容量  
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