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電容器那不為人知的另一面

2020-05-19 12:01:49 558

電容器是在電場(chǎng)中存儲(chǔ)電能的無(wú)源電子元件。雖然電容比較靠近電路中的兩個(gè)電導(dǎo)體之間,但電容器專門設(shè)計(jì)成更合適的尺寸、形狀和位置,來(lái)提供和增強(qiáng)電容在實(shí)際應(yīng)用的效果。由于電阻中間是介電材料,因此,電容器在歷史上被稱為電冷凝器。

電容器

實(shí)際的電容器的物理形式和結(jié)構(gòu)會(huì)變化很大,有許多電容器的類型都是常用的。大多數(shù)電容器包含至少兩個(gè)電導(dǎo)體,通常為金屬板或由電介質(zhì)分隔的表面形式。導(dǎo)體可以是箔、薄膜、金屬燒結(jié)珠或電解質(zhì)。不導(dǎo)電介質(zhì)用于增加電容器的充電容量。通常用作電介質(zhì)的材料包括玻璃、陶瓷、塑料薄膜、紙、云母和氧化物層。電容器廣泛應(yīng)用于許多常見(jiàn)電氣設(shè)備中。與電阻不同,理想的電容器不會(huì)耗散能量。


當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體有電位差時(shí),例如,當(dāng)電容器被連接在電池上時(shí),電場(chǎng)橫跨電介質(zhì)產(chǎn)生電場(chǎng),導(dǎo)致凈正電荷收集在一個(gè)板上,并將凈負(fù)電荷收集在另一個(gè)板上。實(shí)際上沒(méi)有電流流過(guò)電介質(zhì),而是通過(guò)電源電路存在電荷流。如果條件保持足夠長(zhǎng),則通過(guò)電源電路的電流會(huì)停止。然而,如果在電容器的引線兩端施加時(shí)變電壓,則由于電容器的充電和放電循環(huán),電源回遭受正在進(jìn)行的電流的影響。


電容的定義是指每個(gè)導(dǎo)體上的電荷與它們之間的電位差的比率。國(guó)際單位制(SI)中的電容單位是法拉(F),定義為每伏特一庫(kù)侖(1C / V)。在一般電子學(xué)中使用的典型電容器的電容值范圍為約1pF(10-12F)至約1mF(10-3F)。


電容器的電容與板(導(dǎo)體)的表面積成正比,與它們之間的間隙成反比。在實(shí)踐中,板之間的電介質(zhì)會(huì)通過(guò)少量的漏電流。它具有電場(chǎng)強(qiáng)度極限,稱為擊穿電壓。導(dǎo)體和導(dǎo)線引入不需要的電感和電阻。


電容器廣泛用于阻止直流通過(guò)的電子電路中,同時(shí)允許交流電流通過(guò)。在模擬濾波器網(wǎng)絡(luò)中,它們可以平滑電源的輸出。在諧振電路中,它們將無(wú)線電調(diào)諧到特定頻率。在電力傳輸系統(tǒng)中,它們穩(wěn)定電壓和功率流。電容器中儲(chǔ)能的特性被用作早期數(shù)字電腦中的動(dòng)態(tài)記憶。


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