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什么是電容?

發(fā)布時(shí)間:2019年6月5日

電容是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一,廣泛應(yīng)用于隔直,耦合, 旁路,濾波,調(diào)諧回路, 能量轉(zhuǎn)換,控制電路等方面。用C表示電容,電容單位有法拉(F)、微法拉(uF)、皮法拉(pF),1F=10^6uF=10^12pF
一、電容器的型號(hào)命名方法
國(guó)產(chǎn)電容器的型號(hào)一般由四部分組成(不適用于壓敏、可變、真空電容器)。依次分別代表名稱、材料、分類和序號(hào)。
第一部分:名稱,用字母表示,電容器用C。
第二部分:材料,用字母表示。
第三部分:分類,一般用數(shù)字表示,個(gè)別用字母表示。
第四部分:序號(hào),用數(shù)字表示。
用字母表示產(chǎn)品的材料:A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E-其它材料電解、G-合金電解、H-復(fù)合介質(zhì)、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機(jī)薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-云母紙、Y-云母、Z-紙介

二、電容器的分類
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。
按電解質(zhì)分類有:有機(jī)介質(zhì)電容器、無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和空氣介質(zhì)電容器等。
按用途分有:高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。
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。
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。
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。
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。
高頻耦合:陶瓷電容器、云母電容器、聚苯乙烯電容器。
低頻耦合: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。
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、常用電容器
1、鋁電解電容器
用浸有糊狀電解質(zhì)的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成,薄的化氧化膜作介質(zhì)的電容器.因?yàn)檠趸び袉蜗驅(qū)щ娦再|(zhì),所以電解電容器具有極性.容量大,能耐受大的脈動(dòng)電流容量誤差大,泄漏電流大;普通的不適于在高頻和低溫下應(yīng)用,不宜使用在25kHz以上頻率低頻旁路、信號(hào)耦合、電源濾波
2、鉭電解電容器
用燒結(jié)的鉭塊作正極,電解質(zhì)使用固體二氧化錳溫度特性、頻率特性和可*性均優(yōu)于普通電解電容器,特別是漏電流極小,貯存性良好,壽命長(zhǎng),容量誤差小,而且體積小,單位體積下能得到最大的電容電壓乘積對(duì)脈動(dòng)電流的耐受能力差,若損壞易呈短路狀態(tài)超小型高可*機(jī)件中
3、薄膜電容
結(jié)構(gòu)與紙質(zhì)電容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低損耗塑材作介質(zhì)頻率特性好,介電損耗小不能做成大的容量,耐熱能力差濾波器、積分、振蕩、定時(shí)電路
4、瓷介電容器
穿心式或支柱式結(jié)構(gòu)瓷介電容器,它的一個(gè)電極就是安裝螺絲。引線電感極小,頻率特性好,介電損耗小,有溫度補(bǔ)償作用不能做成大的容量,受振動(dòng)會(huì)引起容量變化特別適于高頻旁路
5、獨(dú)石電容器
(多層陶瓷電容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以電極槳材料,疊合后一次繞結(jié)成一塊不可分割的整體,外面再用樹(shù)脂包封而成小體積、大容量、高可*和耐高溫的新型電容器,高介電常數(shù)的低頻獨(dú)石電容器也具有穩(wěn)定的性能,體積極小,Q值高容量誤差較大噪聲旁路、濾波器、積分、振蕩電路
6、紙質(zhì)電容器
一般是用兩條鋁箔作為電極,中間以厚度為0.008~0.012mm的電容器紙隔開(kāi)重疊卷繞而成。制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,能得到較大的電容量
一般在低頻電路內(nèi),通常不能在高于3~4MHz的頻率上運(yùn)用。油浸電容器的耐壓比普通紙質(zhì)電容器高,穩(wěn)定性也好,適用于高壓電路
7、微調(diào)電容器
電容量可在某一小范圍內(nèi)調(diào)整,并可在調(diào)整后固定于某個(gè)電容值。
瓷介微調(diào)電容器的Q值高,體積也小,通常可分為圓管式及圓片式兩種。
8、云母和聚苯乙烯介質(zhì)的通常都采用彈簧式東,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但穩(wěn)定性較差。
線繞瓷介微調(diào)電容器是拆銅絲〈外電極〉來(lái)變動(dòng)電容量的,故容量只能變小,不適合在需反復(fù)調(diào)試的場(chǎng)合使用
9、陶瓷電容器
用高介電常數(shù)的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質(zhì),并用燒滲法將銀鍍?cè)谔沾缮献鳛殡姌O制成。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。
具有小的正電容溫度系數(shù)的電容器,用于高穩(wěn)定振蕩回路中,作為回路電容器及墊整電容器。低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用,或?qū)Ψ€(wěn)定性和損耗要求不高的場(chǎng)合〈包括高頻在內(nèi)〉。這種電容器不宜使用在脈沖電路中,因?yàn)樗鼈円子诒幻}沖電壓擊穿。高頻瓷介電容器適用于高頻電路
云母電容器就結(jié)構(gòu)而言,可分為箔片式及被銀式。被銀式電極為直接在云母片上用真空蒸發(fā)法或燒滲法鍍上銀層而成,由于消除了空氣間隙,溫度系數(shù)大為下降,電容穩(wěn)定性也比箔片式高。頻率特性好,Q值高,溫度系數(shù)小不能做成大的容量廣泛應(yīng)用在高頻電器中,并可用作標(biāo)準(zhǔn)電容器
10、玻璃釉電容器由一種濃度適于噴涂的特殊混合物噴涂成薄膜而成,介質(zhì)再以銀層電極經(jīng)燒結(jié)而成”獨(dú)石”結(jié)構(gòu)性能可與云母電容器媲美,能耐受各種氣候環(huán)境,一般可在200℃或更高溫度下工作,額定工作電壓可達(dá)500V,損耗tgδ0.0005~0.008 

四、電容器主要特性參數(shù):
1、標(biāo)稱電容量和允許偏差
標(biāo)稱電容量是標(biāo)志在電容器上的電容量。
電容器實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的偏差稱誤差,在允許的偏差范圍稱精度。
精度等級(jí)與允許誤差對(duì)應(yīng)關(guān)系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)
一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí),電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí),根據(jù)用途選取。
2、額定電壓
在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值,一般直接標(biāo)注在電容器外殼上,如果工作電壓超過(guò)電容器的耐壓,電容器擊穿,造成不可修復(fù)的永久損壞。
3、絕緣電阻
直流電壓加在電容上,并產(chǎn)生漏電電流,兩者之比稱為絕緣電阻.
當(dāng)電容較小時(shí),主要取決于電容的表面狀態(tài),容量〉0.1uf時(shí),主要取決于介質(zhì)的性能,絕緣電阻越小越好。
電容的時(shí)間常數(shù):為恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)大容量電容的絕緣情況而引入了時(shí)間常數(shù),他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。
4、損耗
電容在電場(chǎng)作用下,在單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內(nèi)的損耗允許值,電容的損耗主要由介質(zhì)損耗,電導(dǎo)損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。
在直流電場(chǎng)的作用下,電容器的損耗以漏導(dǎo)損耗的形式存在,一般較小,在交變電場(chǎng)的作用下,電容的損耗不僅與漏導(dǎo)有關(guān),而且與周期性的極化建立過(guò)程有關(guān)。

5、頻率特性
隨著頻率的上升,一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律。

五、電容器容量標(biāo)示
1、直標(biāo)法
用數(shù)字和單位符號(hào)直接標(biāo)出。如01uF表示0.01微法,有些電容用“R”表示小數(shù)點(diǎn),如R56表示0.56微法。
2、文字符號(hào)法
用數(shù)字和文字符號(hào)有規(guī)律的組合來(lái)表示容量。如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF, 2u2表示2.2uF.
3、色標(biāo)法
用色環(huán)或色點(diǎn)表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標(biāo)法與電阻相同。
電容器偏差標(biāo)志符號(hào):+100%-0–H、+100%-10%–R、+50%-10%–T、+30%-10%–Q、+50%-20%–S、+80%-20%–Z。

 

第1講:電容的特性(隔直通交)
電容器是一種能儲(chǔ)存電荷的容器.它是由兩片靠得較近的金屬片,中間再隔以絕緣物質(zhì)而組成的.按絕緣材料不同,可制成各種各樣的電容器.如:云母.瓷介.紙介,電解電容器等.在構(gòu)造上,又分為固定電容器和可變電容器.電容器對(duì)直流電阻力無(wú)窮大,即電容器具有隔直流作用.電容器對(duì)交流電的阻力受交流電頻率影響,即相同容量的電容器對(duì)不同頻率的交流電呈現(xiàn)不同的容抗.為開(kāi)么會(huì)出現(xiàn)這些現(xiàn)象呢’這是因?yàn)殡娙萜魇且揽克某浞烹姽δ軄?lái)工作的,如圖1,電源開(kāi)關(guān)s未合上時(shí).電容器的兩片金屬板和其它普通金屬板—樣是不帶電的。當(dāng)開(kāi)關(guān)S合上時(shí),如圖2所示,電容器正極板上的自由電子便被電源所吸引,并推送到負(fù)極板上面。由于電容器兩極板之間隔有絕緣材料,所以從正極板跑過(guò)來(lái)的自由電子便在負(fù)極板上面堆積起來(lái).正極板便因電子減少而帶上正電,負(fù)極板便因電子逐漸增加而帶上負(fù)電。電容器兩個(gè)極板之間便有了電位差,當(dāng)這個(gè)電位差與電源電壓相等時(shí),電容器的充電就停上了.此時(shí)若將電源切斷,電容器仍能保持充電電壓。對(duì)已充電的電容器,如果我們用導(dǎo)線將兩個(gè)極板連接起來(lái),由于兩極板間存在的電位差,電子便會(huì)通過(guò)導(dǎo)線,回到正極板上,直至兩極板間的電位差為零.電容器又恢復(fù)到不帶電的中性狀態(tài),導(dǎo)線中也就沒(méi)電流了.電容器的放電過(guò)程如圖3所示.加在電容器兩個(gè)極板上的交流電頻率高,電容器的充放電次數(shù)增多;充放電電流也就增強(qiáng);也就是說(shuō).電容器對(duì)于頻率高的交流電的阻礙作用就減小,即容抗小,反之電容器對(duì)頻率低的交流電產(chǎn)生的容抗大.對(duì)于同一頻率的交流電電.電容器的容量越大,容抗就越小,容量越小,容抗就越大.

????????????????????? 第2講:電容器的參數(shù)與分類
在電子產(chǎn)品中,電容器是必不可少的電子器件,它在電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源的退耦、交流信號(hào)的旁路、交直流電路的交流耦合等。由于電容器的類型和結(jié)構(gòu)種類比較多,因此,我們不僅需要了解各類電容器的性能指標(biāo)和一般特性,而且還必須了解在給定用途下各種元件的優(yōu)缺點(diǎn),以及機(jī)械或環(huán)境的限制條件等。這里將對(duì)電容器的主要參數(shù)及其應(yīng)用做簡(jiǎn)單說(shuō)明。

1. 標(biāo)稱電容量( C R )。電容器產(chǎn)品標(biāo)出的電容量值。云母和陶瓷介質(zhì)電容器的電容量較低(大約在 5000pF 以下);紙、塑料和一些陶瓷介質(zhì)形式的電容器居中(大約在 0.005uF~1.0uF );通常電解電容器的容量較大。這是一個(gè)粗略的分類法。

2. 類別溫度范圍。電容器設(shè)計(jì)所確定的能連續(xù)工作的環(huán)境溫度范圍。該范圍取決于它相應(yīng)類別的溫度極限值,如上限類別溫度、下限類別溫度、額定溫度(可以連續(xù)施加額定電壓的最高環(huán)境溫度)等。

3. 額定電壓( U R )。在下限類別溫度和額定溫度之間的任一溫度下,可以連續(xù)施加在電容器上的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值或脈沖電壓的峰值。電容器應(yīng)用在高電壓場(chǎng)和時(shí),必須注意電暈的影響。電暈是由于在介質(zhì) / 電極層之間存在空隙而產(chǎn)生的,它除了可以產(chǎn)生損壞設(shè)備的寄生信號(hào)外,還會(huì)導(dǎo)致電容器介質(zhì)擊穿。在交流或脈動(dòng)條件下,電暈特別容易發(fā)生。對(duì)于所有的電容器,在使用中應(yīng)保證直流電壓與交流峰值電壓之和不得超過(guò)電容器的額定電壓。

4. 損耗角正切( tg δ )。在規(guī)定頻率的正弦電壓下,電容器的損耗功率除以電容器的無(wú)功功率為損耗角正切。在實(shí)際應(yīng)用中,電容器并不是一個(gè)純電容,其內(nèi)部還有等效電阻,它的簡(jiǎn)化等效電路如附圖所示。對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō),要求 R S 愈小愈好,也就是說(shuō)要求損耗功率小,其與電容的功率的夾角要小。

5. 電容器的溫度特性。通常是以 20 ℃基準(zhǔn)溫度的電容量與有關(guān)溫度的電容量的百分比表示。

6. 使用壽命。電容器的使用壽命隨溫度的增加而減小。主要原因是溫度加速化學(xué)反應(yīng)而使介質(zhì)隨時(shí)間退化。

7. 絕緣電阻。由于溫升引起電子活動(dòng)增加,因此溫度升高將使絕緣電阻降低。

? 電容器包括固定電容器和可變電容器兩大類。其中固定電容器又可根據(jù)其介質(zhì)材料分為云母電容器、陶瓷電容器、紙 / 塑料薄膜電容器、

????????????????????? 第3講:電容的類別和符號(hào)
電容的種類也很多,為了區(qū)別開(kāi)來(lái),也常用幾個(gè)拉丁字母來(lái)表示電容的類別,如圖1所示。第一個(gè)字母C表示電容,第二個(gè)字母表示介質(zhì)材料,第三個(gè)字母以后表示形狀、結(jié)構(gòu)等。上圖是小型紙介電容,下圖是立式矩開(kāi)密封紙介電容。表1列出電容的類別和符號(hào)。表2是常用電容的幾項(xiàng)特性。

??????????????????? 第4講: 電解電容極性的判別
不知道極性的電解電容可用萬(wàn)用表的電阻擋測(cè)量其極性。
我們知道只有電解電容的正極接電源正(電阻擋時(shí)的黑表筆),負(fù)端接電源負(fù)(電阻擋時(shí)的紅表筆)時(shí),電解電容的漏電流才小(漏電阻大)。反之,則電解電容的漏電流增加(漏電阻減小)。
測(cè)量時(shí),先假定某極為“ + ”極,讓其與萬(wàn)用表的黑表筆相接,另一電極與萬(wàn)用表的紅表筆相接,記下表針停止的刻度(表針靠左阻值大),然后將電容器放電(既兩根引線碰一下),兩只表筆對(duì)調(diào),重新進(jìn)行測(cè)量。兩次測(cè)量中,表針最后停留的位置靠左(阻值大)的那次,黑表筆接的就是電解電容的正極。
測(cè)量時(shí)最好選用 R*100 或 R*1K 擋。 用萬(wàn)用表判斷電容器質(zhì)量

????????????? 第5講:用萬(wàn)用表判斷電容器質(zhì)量
視電解電容器容量大小,通常選用萬(wàn)用表的 R×10 、 R×100 、 R×1K 擋進(jìn)行測(cè)試判斷。紅、黑表筆分別接電容器的負(fù)極(每次測(cè)試前,需將電容器放電),由表針的偏擺來(lái)判斷電容器質(zhì)量。若表針迅速向右擺起,然后慢慢向左退回原位,一般來(lái)說(shuō)電容器是好的。如果表針擺起后不再回轉(zhuǎn),說(shuō)明電容器已經(jīng)擊穿。如果表針擺起后逐漸退回到某一位置停位,則說(shuō)明電容器已經(jīng)漏電。如果表針擺不起來(lái),說(shuō)明電容器電解質(zhì)已經(jīng)干涸推失去容量。
有些漏電的電容器,用上述方法不易準(zhǔn)確判斷出好壞。當(dāng)電容器的耐壓值大于萬(wàn)用表內(nèi)電池電壓值時(shí),根據(jù)電解電容器正向充電時(shí)漏電電流小,反向充電時(shí)漏電電流大的特點(diǎn),可采用 R×10K 擋,對(duì)電容器進(jìn)行反向充電,觀察表針停留處是否穩(wěn)定(即反向漏電電流是否恒定),由此判斷電容器質(zhì)量,準(zhǔn)確度較高。黑表筆接電容器的負(fù)極,紅表筆接電容器的正極,表針迅速擺起,然后逐漸退至某處停留不動(dòng),則說(shuō)明電容器是好的,凡是表針在某一位置停留不穩(wěn)或停留后又逐漸慢慢向右移動(dòng)的電容器已經(jīng)漏電,不能繼續(xù)使用了。表針一般停留并穩(wěn)定在 50 - 200K 刻度范圍內(nèi)。

???????? 第6講:略談電解電容
一、電解電容在電路中的作用
1,濾波作用,在電源電路中,整流電路將交流變成脈動(dòng)的直流,而在整流電路之后接入一個(gè)較大容量的電解電容,利用其充放電特性,使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相對(duì)比較穩(wěn)定的直流電壓。在實(shí)際中,為了防止電路各部分供電電壓因負(fù)載變化而產(chǎn)生變化,所以在電源的輸出端及負(fù)載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容.由于大容量的電解電容一般具有一定的電感,對(duì)高頻及脈沖干擾信號(hào)不能有效地濾除,故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001–0.lpF的電容,以濾除高頻及脈沖干擾.

2,耦合作用:在低頻信號(hào)的傳遞與放大過(guò)程中,為防止前后兩級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響,常采用電容藕合.為了防止信號(hào)中韻低頻分量損失過(guò)大,一般總采用容量較大的電解電容。

二、電解電容的判斷方法
電解電容常見(jiàn)的故障有,容量減少,容量消失、擊穿短路及漏電,其中容量變化是因電解電容在使用或放置過(guò)程中其內(nèi)部的電解液逐漸干涸引起,而擊穿與漏電一般為所加的電壓過(guò)高或本身質(zhì)量不佳引起。判斷電源電容的好壞一般采用萬(wàn)用表的電阻檔進(jìn)行測(cè)量.具體方法為:將電容兩管腳短路進(jìn)行放電,用萬(wàn)用表的黑表筆接電解電容的正極。紅表筆接負(fù)極(對(duì)指針式萬(wàn)用表,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)表筆互調(diào)),正常時(shí)表針應(yīng)先向電阻小的方向擺動(dòng),然后逐漸返回直至無(wú)窮大處。表針的擺動(dòng)幅度越大或返回的速度越慢,說(shuō)明電容的容量越大,反之則說(shuō)明電容的容量越小.如表針指在中間某處不再變化,說(shuō)明此電容漏電,如電阻指示值很小或?yàn)榱悖瑒t表明此電容已擊穿短路.因萬(wàn)用表使用的電池電壓一般很低,所以在測(cè)量低耐壓的電容時(shí)比較準(zhǔn)確,而當(dāng)電容的耐壓較高時(shí),打時(shí)盡管測(cè)量正常,但加上高壓時(shí)則有可能發(fā)生漏電或擊穿現(xiàn)象.

三、電解電容的使用注意事項(xiàng)
1、電解電容由于有正負(fù)極性,因此在電路中使用時(shí)不能顛倒聯(lián)接。在電源電路中,輸出正電壓時(shí)電解電容的正極接電源輸出端,負(fù)極接地,輸出負(fù)電壓時(shí)則負(fù)極接輸出端,正極接地.當(dāng)電源電路中的濾波電容極性接反時(shí),因電容的濾波作用大大降低,一方面引起電源輸出電壓波動(dòng),另一方面又因反向通電使此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電阻的電解電容發(fā)熱.當(dāng)反向電壓超過(guò)某值時(shí),電容的反向漏電電阻將變得很小,這樣通電工作不久,即可使電容因過(guò)熱而炸裂損壞.

2.加在電解電容兩端的電壓不能超過(guò)其允許工作電壓,在設(shè)計(jì)實(shí)際電路時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況留有一定的余量,在設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源的濾波電容時(shí),如果交流電源電壓為220~時(shí)變壓器次級(jí)的整流電壓可達(dá)22V,此時(shí)選擇耐壓為25V的電解電容一般可以滿足要求.但是,假如交流電源電壓波動(dòng)很大且有可能上升到250V以上時(shí),最好選擇耐壓30V以上的電解電容。

3,電解電容在電路中不應(yīng)靠近大功率發(fā)熱元件,以防因受熱而使電解液加速干涸.

4、對(duì)于有正負(fù)極性的信號(hào)的濾波,可采取兩個(gè)電解電容同極性串聯(lián)的方法,當(dāng)作一個(gè)無(wú)極性的電容


本章小結(jié):
電子制作中需要用到各種各樣的電容器,它們?cè)陔娐分蟹謩e起著不同的作用。與電阻器相似,通常簡(jiǎn)稱其為電容,用字母C表示。顧名思義,電容器就是“儲(chǔ)存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多,但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)(固體、氣體或液體)所隔開(kāi),就構(gòu)成了電容器。兩片金屬稱為的極板,中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見(jiàn)的是固定容量的電容,最多見(jiàn)的是電解電容和瓷片電容。
不同的電容器儲(chǔ)存電荷的能力也不相同。規(guī)定把電容器外加1伏特直流電壓時(shí)所儲(chǔ)存的電荷量稱為該電容器的電容量。電容的基本單位為法拉(F)。但實(shí)際上,法拉是一個(gè)很不常用的單位,因?yàn)殡娙萜鞯娜萘客?法拉小得多,常用微法(μF)、納法(nF)、皮法(pF)(皮法又稱微微法)等,它們的關(guān)系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF)
在電子線路中,電容用來(lái)通過(guò)交流而阻隔直流,也用來(lái)存儲(chǔ)和釋放電荷以充當(dāng)濾波器,平滑輸出脈動(dòng)信號(hào)。小容量的電容,通常在高頻電路中使用,如收音機(jī)、發(fā)射機(jī)和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲(chǔ)電荷用。而且還有一個(gè)特點(diǎn),一般1μF以上的電容均為電解電容,而1μF以下的電容多為瓷片電容,當(dāng)然也有其他的,比如獨(dú)石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個(gè)鋁殼,里面充滿了電解質(zhì),并引出兩個(gè)電極,作為正(+)、負(fù)(-)極,與其它電容器不同,它們?cè)陔娐分械臉O性不能接錯(cuò),而其他電容則沒(méi)有極性。
把電容器的兩個(gè)電極分別接在電源的正、負(fù)極上,過(guò)一會(huì)兒即使把電源斷開(kāi),兩個(gè)引腳間仍然會(huì)有殘留電壓(學(xué)了以后的教程,可以用萬(wàn)用表觀察),我們說(shuō)電容器儲(chǔ)存了電荷。電容器極板間建立起電壓,積蓄起電能,這個(gè)過(guò)程稱為電容器的充電。充好電的電容器兩端有一定的電壓。電容器儲(chǔ)存的電荷向電路釋放的過(guò)程,稱為電容器的放電。
舉一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中的例子,我們看到市售的整流電源在拔下插頭后,上面的發(fā)光二極管還會(huì)繼續(xù)亮一會(huì)兒,然后逐漸熄滅,就是因?yàn)槔锩娴碾娙菔孪却鎯?chǔ)了電能,然后釋放。當(dāng)然這個(gè)電容原本是用作濾波的。至于電容濾波,不知你有沒(méi)有用整流電源聽(tīng)隨身聽(tīng)的經(jīng)歷,一般低質(zhì)的電源由于廠家出于節(jié)約成本考慮使用了較小容量的濾波電容,造成耳機(jī)中有嗡嗡聲。這時(shí)可以在電源兩端并接上一個(gè)較大容量的電解電容(1000μF,注意正極接正極),一般可以改善效果。發(fā)燒友制作HiFi音響,都要用至少1萬(wàn)微法以上的電容器來(lái)濾波,濾波電容越大,輸出的電壓波形越接近直流,而且大電容的儲(chǔ)能作用,使得突發(fā)的大信號(hào)到來(lái)時(shí),電路有足夠的能量轉(zhuǎn)換為強(qiáng)勁有力的音頻輸出。這時(shí),大電容的作用有點(diǎn)像水庫(kù),使得原來(lái)洶涌的水流平滑地輸出,并可以保證下游大量用水時(shí)的供應(yīng)。
電子電路中,只有在電容器充電過(guò)程中,才有電流流過(guò),充電過(guò)程結(jié)束后,電容器是不能通過(guò)直流電的,在電路中起著“隔直流”的作用。電路中,電容器常被用作耦合、旁路、濾波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那么交流電為什么能夠通過(guò)電容器呢?我們先來(lái)看看交流電的特點(diǎn)。交流電不僅方向往復(fù)交變,它的大小也在按規(guī)律變化。電容器接在交流電源上,電容器連續(xù)地充電、放電,電路中就會(huì)流過(guò)與交流電變化規(guī)律一致的充電電流和放電電流。
電容器的選用涉及到很多問(wèn)題。首先是耐壓的問(wèn)題。加在一個(gè)電容器的兩端的電壓超過(guò)了它的額定電壓,電容器就會(huì)被擊穿損壞。一般電解電容的耐壓分檔為6.3V,10V,16V,25V,50V等。

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