什麼是電容器與電容?

2021-10-04 11:11:35 字數 3122 閱讀 1461

寫在前面:

下面用三個篇章解釋

二、漫畫篇

三、文字篇

電容器的原理

本翻譯取自網上資源及有道,這裡只是把語言整理通順然後進行字幕壓制而已

提取自 tdk株式會社

1、電容器與電容

電容器(英文:capacitor,又稱為condenser)是將電能儲存在電場中的被動電子元件。電容器的儲能特性可以用電容表示。在電路中鄰近的導體之間即存在電容,而電容器是為了增加電路中的電容量而加入的電子元件

電容器包括二個電極,二個電極儲存的電荷大小相等,符號相反。電極本身是導體,二個電極之間由稱為介電質的絕緣體隔開。電極的金屬片通常用的是鋁片或是鋁箔,若用氧化鋁來做介質的就是電解電容器。電荷會儲存在電極表面,靠近介電質的部分。由於二個電極儲存的電荷大小相等,符號相反,因此電容器中始終保持為電中性

2、原理

電容器的電容(c)是測量當電容器兩端的電勢差或電壓(v)為單位值時,儲存在電容器電極的電荷量(q):

上式的意義是,在乙個具有 c法拉的電容兩端跨接 v伏的電壓時,該電容的乙個極板上就有 q庫侖的電荷儲存,而另乙個極板上也有 -q庫侖的電荷儲存;其電荷量的單位為 – 庫侖(c),則此電容器的電容量單位為 – 法拉(f)

3、電容的定義式

由於電容器的總電場,在電容器兩端會出現電壓。電壓v和電容器一端的絕對電荷量q成正比,而q是流過電容器的電流對時間的積分。其數學式如下:

其中:i 是流過電容器的電流,單位為安培。

dv /dt 是電壓對時間的微分,單位是伏特/秒。

c 是電容器件的電容值,單位是法拉。

4、電容單位和轉換

電容的單位是法拉,簡稱 「法」,單位符號為 「f」,是國際單位制匯出單位。一般來說,1法拉算是很大的電容,大多數用於電子電路的電容器,其電容會小於法拉幾個數量級

常用的單位有:微法拉(microfarad,μf)、納法拉(nanofarad,nf)、皮法拉(picofarad,pf)

單位轉換:

5、電容種類

一般地,陶瓷與聚酯薄膜類用於大多數不太重要的電路中;鉭電容用於需要較大電容量的場合,而電解質電容則用於電源濾波的場合

6、電容的串聯與併聯

一般而言,電容併聯的目的是增加儲存的總能量。電容儲存的能量如下:

7、電容的代換注意

8、電容選型主要引數

9、容性負載電壓電流的超前滯後

首先要提醒,相位的概念是針對正弦訊號而言的,直流訊號、非週期變化訊號等都沒有相位的概念

由於 sin[ωt]在求導或積分後會出現 sin[ωt ± 90°],所以對於接上了正弦波的容性負載,通過接上理想的直流電壓表、直流電流錶,可以觀察到波形超前滯後的現象

如果還表現的還不夠生動,可以用動態圖演示,其用紅色表示電壓,藍色表示電流:

電壓的變化滯後於電流,電流的變化超前於電壓,所以若電容器通入交流的訊號,相角為 90度,亦即電流領先電壓 90度。電壓的大小和電流成正比,和頻率和電容量 c的乘積成反比

用不同的顏色描述電壓的大小,藍色》黃色》紅色;用不同的粗細和箭頭描述電流的大小和方向,電流最大時電容電場能最小

10、容抗

容抗的概念反映了交流電可以通過電容器這一特性,交流電頻率越高,容抗越小,即電容的阻礙作用越小。容抗同樣會引起電流與電容兩端電壓的相位差;當頻率等於零,容抗無限大,即直流電不能流過電容器。

容抗可由下面公式計算而來:

在交流電的複數分析中,容抗表示為:

11、電容和頻率的關係

12、電容的 「通交阻直」分析

根據電容的電抗特性,電容可近似地看成乙個依賴頻率的電阻元件,因此,所謂的 「通交阻直」 其實更多的是反應頻率的效果

13、電容的特性總結

14、電容器的主要用途

15、rc無源濾波器

容許低頻訊號通過,但減弱(或減少)頻率高於截止頻率訊號通過的濾波器。對於不同濾波器而言,每個頻率的訊號的減弱程度不同

容許高頻訊號通過、但減弱(或減少)頻率低於截止頻率訊號通過的濾波器。對於不同濾波器而言,每個頻率的訊號的減弱程度不同

高通、低通濾波器利用電容在頻率響應上的特點,將乙個電容或電感與乙個電阻相配合,產生乙個分壓器,以將不需要的分量衰減掉,而容許所需的分量通過

何為電容器

電容器,通常簡稱其容納電荷的本領為電容,用字母c表示。定義1 電容器,顧名思義,是 裝電的容器 是一種容納電荷的器件。英文名稱 capacitor。電容器是電子裝置中大量使用的電子元件之一,廣泛應用於電路中的隔直通交,耦合,旁路,濾波,調諧迴路,能量轉換,控制等方面。定義2 電容器,任何兩個彼此絕緣...

固定電容器是什麼?

幾乎所有的電子裝置使用電容器以某種方式。電容器可作為固定電容器 可變電容器。固定電容器是那些保持恆定不變的值和電容,其持有乙個電荷的能力。可變電容器的特點在於其電容值可以調整或改變。電容通常是在法拉或微法測量。電容器在各種各樣的形狀,大小和,最重要的是,電容的額定值。在一些應用中,固定電容器與串聯在...

外掛程式電容時間久了 電容器科普

1.概念 由兩個金屬電極中間夾一層絕緣介質構成.當在兩極間加上電壓時,電極上儲存的電荷.電容是一種儲能元件.電容量是電容器儲存電荷多少的乙個量值.作用 調諧 濾波 耦合 隔直 交流旁路和能量轉換.2.電容的分類 a.按介質不同分 空氣介質 紙質 有機薄膜 瓷介質 雲母 電解電容等.b.按結構 固定電...