電容的電 電容是什么,電容的原理/特性/選型

描述

電容是什么?

什么是電容?電容(Capacitance)亦稱作“電容量”,是指在給定電位差下自由電荷的儲藏量,即為C,國際單位是法拉(F)。一般來說,電荷在電場中會受力而移動,當導體之間有了介質,則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上,造成電荷的累積儲存,儲存電荷量則稱為電容。

電容是指容納電荷的能力。任何靜電場都是由許多個電容組成,有靜電場就有電容,電容是用靜電場描述的。一般認為:孤立導體與無窮遠處構成電容,導體接地等效于接到無窮遠處,并與大地連接成整體;

電容(或稱電容量)是表現電容器容納電荷本領的物理量。電容從物理學上講,它是一種靜態電荷存儲介質,可能電荷會永久存在,這是它的特征,它的用途較廣,它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用于電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、濾波、補償、充放電、儲能、隔直流等電路中。

電容器所帶電量Q與電容器兩極間的電壓U的比值,叫電容器的電容。在電路學里,給定電勢差,電容器儲存電荷的能力,稱為電容(capacitance),標記為C。采用國際單位制,電容的單位是法拉(farad),標記為F。電容的符號是C。

C=εS/d=εrS/4πkd(真空)=Q/U

注:電容是一種容納電荷的能力,電容器是一種元器件

電容原理解讀

一、基本原理(電荷異性相吸):回顧中學,庫倫定理中的相關知識。

1、存在兩種電荷,正電荷和負電荷。

2、同性電荷相斥,異性電荷相吸。

3、使物體帶電一共有三種方式,即接觸起電、摩擦起電、感應起電。 4.電荷守恒定律:在一個與外界沒有電荷交換的系統內,正負電荷的代數和保持不變。

二、電容決定式解讀:

1、電容容量的決定式高中公式:C=εS/4πkd 這里ε是指材料和真空介電常數的比值。 S是電容器兩極板的正對面積。 d是電容器兩極板之間的距離。

2、大學公式:C=εS/d 這里ε就是指材料的介電常數,介電常數是指物質保持電荷,束縛電荷的能力,真空介電常數為ε0,而且有等式ε0=1/4πk。兩種公式是一樣的。

a、極板間的距離越小,兩極板的面積大,電容量也越大。

b、不同的介質對極板上的正負電荷間的作用的影響不同。

在金屬導體構成的電路中,正電荷是固定的,電子是自由移動的,加上電源后,電子在電場的作用下沿著導線運動電容的電,電子的流入使電極板表現出負性,電子的流出使電極板表現出正性。

常用電容器介紹

1、陶瓷電容

用陶瓷做介質,在陶瓷基體兩面噴涂銀層,然后燒成銀質薄膜做極板制成。它的特點是體積小、耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高,但容量小,適于高頻電路。

2、鋁電解電容

它是由鋁圓筒做負極,里面裝有液體電解質,插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需要經過直流電壓處理,使正極片上形成一層氧化膜介質。它的特點是容量大,但是漏電大、穩定性差,有正負極性,適宜用于電源濾波或者低頻電路中。

3、鉭電容

鉭電容由金屬鉭做正極,用稀硫酸等配液做負極,用鉭表面生成的氧化膜做介質,它的特點是體積小、容量大、性能穩定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好??蓮V泛用于電源濾波、旁路、去耦。用在要求較高的設備中。

電容器的主要特性

1、標稱電容量:為標志在電容器上的電容量。但電容器實際電容量與標稱電容量是有偏差的,精度等級與允許誤差有對應關系。一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級,電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級表示容量精度,根據用途選取。電解電容器的容值,取決于在交流電壓下工作時所呈現的阻抗,隨著工作頻率、溫度、電壓以及測量方法的變化,容值會隨之變化。電容量的單位為F(法)。

電容器既然是一種儲存電荷的“容器”,就有“容量”大小的問題。為了衡量電容器儲存電荷的能力,確定了電容量這個物理量。電容器必須在外加電壓的作用下才能儲存電荷。不同的電容器在電壓作用下儲存的電荷量也可能不相同。國際上統一規定,給電容器外加1伏特直流電壓時,它所能儲存的電荷量,為該電容器的電容量(即單位電壓下的電量),用字母C表示。電容量的基本單位為法拉(F)。在1伏特直流電壓作用下,如果電容器儲存的電荷為1庫侖,電容量就被定為1法拉,法拉用符號F表示,1F=1Q/V。


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