一、電容器是什么元件
電容器是儲(chǔ)存電量和電能(電勢(shì)能)的元件。一個(gè)導(dǎo)體被另一個(gè)導(dǎo)體所包圍,或者由一個(gè)導(dǎo)體發(fā)出的電場(chǎng)線全部終止在另一個(gè)導(dǎo)體的導(dǎo)體系,稱為電容器。當(dāng)電容器的兩個(gè)極板之間加上電壓時(shí),電容器就會(huì)儲(chǔ)存電荷。電容器的電容量在數(shù)值上等于一個(gè)導(dǎo)電極板上的電荷量與兩個(gè)極板之間的電壓之比。電容器的電容量的基本單位是法拉(F)。在電路圖中通常用字母C表示電容元件。
電容器是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一,所以被廣泛應(yīng)用于隔直、耦合、旁路、濾波、調(diào)諧回路、能量轉(zhuǎn)換或儲(chǔ)能、控制電路等方面。隨著新材料,新技術(shù)的出現(xiàn),大容量的電容可能會(huì)代替可充電電池,而廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
二、電容器的種類有哪些
根據(jù)分析統(tǒng)計(jì),電容器主要分為以下10類:
1、按照結(jié)構(gòu)分三大類:固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。
2、按電介質(zhì)分類:有機(jī)介質(zhì)電容器、無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器、電熱電容器和空氣介質(zhì)電容器等。
3、按用途分有:高頻旁路電容器、低頻旁路電容器、濾波電容器、調(diào)諧電容器、高頻耦合電容器、低頻耦合電容器、小型電容器。
4、按制造材料的不同可以分為:瓷介電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容,還有先進(jìn)的聚丙烯電容等等。
5、高頻旁路:陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。
6、低頻旁路:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。
7、濾波:鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器。
8、調(diào)諧:陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
9、低耦合:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。
10、小型電容:金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。
三、電路中電容的作用
1、隔直流:作用是阻止直流通過而讓交流通過。
2、旁路(去耦):為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。
3、耦合:作為兩個(gè)電路之間的連接,允許交流信號(hào)通過并傳輸?shù)较乱患?jí)電路。用電容做耦合的元件,是為了將前級(jí)信號(hào)傳遞到后一級(jí),并且隔斷前一級(jí)的直流對(duì)后一級(jí)的影響,使電路調(diào)試簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定。
4、濾波:這個(gè)對(duì)電路而言很重要,CPU背后的電容基本都是這個(gè)作用。
5、溫度補(bǔ)償:針對(duì)其它元件對(duì)溫度的適應(yīng)性不夠帶來的影響,而進(jìn)行補(bǔ)償,改善電路的穩(wěn)定性。
6、計(jì)時(shí):電容器與電阻器配合使用,確定電路的時(shí)間常數(shù)。
7、調(diào)諧:對(duì)與頻率相關(guān)的電路進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)諧,比如手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)。
8、整流:在預(yù)定的時(shí)間開或者關(guān)半閉導(dǎo)體開關(guān)元件。
9、儲(chǔ)能:儲(chǔ)存電能,用于必須要的時(shí)候釋放。例如相機(jī)閃光燈,加熱設(shè)備等等。如今電容的儲(chǔ)能水平已接近鋰電池的水準(zhǔn)。
四、電容的工作原理
電容的工作原理是通過在電極上儲(chǔ)存電荷儲(chǔ)存電能,通常與電感器共同使用形成LC振蕩電路。電荷在電場(chǎng)中會(huì)受力而移動(dòng),當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì),則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在導(dǎo)體上,造成電荷的累積儲(chǔ)存。
電容器與電池類似,也具有兩個(gè)電極。在品牌電容器內(nèi)部,這兩個(gè)電極分別連接到被電介質(zhì)隔開的兩塊金屬板上。電介質(zhì)可以是空氣、紙張、塑料或其他任何不導(dǎo)電并能防止這兩個(gè)金屬極相互接觸的物質(zhì)。
電容器上與電池負(fù)極相連的金屬板將吸收電池產(chǎn)生的電子。電容器上與電池正極相連的金屬板將向電池釋放電子。
五、電容單位怎么換算
在國(guó)際單位制里,電容的單位是法拉,簡(jiǎn)稱法,符號(hào)是F,由于法拉這個(gè)單位太大,所以常用的電容單位有毫法(mF)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF)等,換算關(guān)系是:
1法拉(F)=1000毫法(mF)=1000000微法(μF)。1微法(μF)=1000納法(nF)=1000000皮法(pF)。
電容與電池容量的關(guān)系:1伏安時(shí)=1瓦時(shí)=3600焦耳。