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電容器那不為人知的另一面

2020-05-19 12:01:49 558

電容器是在電場中存儲電能的無源電子元件。雖然電容比較靠近電路中的兩個電導體之間,但電容器專門設(shè)計成更合適的尺寸、形狀和位置,來提供和增強電容在實際應用的效果。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

實際的電容器的物理形式和結(jié)構(gòu)會變化很大,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電導體,通常為金屬板或由電介質(zhì)分隔的表面形式。導體可以是箔、薄膜、金屬燒結(jié)珠或電解質(zhì)。不導電介質(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。電容器廣泛應用于許多常見電氣設(shè)備中。與電阻不同,理想的電容器不會耗散能量。


當兩個導體有電位差時,例如,當電容器被連接在電池上時,電場橫跨電介質(zhì)產(chǎn)生電場,導致凈正電荷收集在一個板上,并將凈負電荷收集在另一個板上。實際上沒有電流流過電介質(zhì),而是通過電源電路存在電荷流。如果條件保持足夠長,則通過電源電路的電流會停止。然而,如果在電容器的引線兩端施加時變電壓,則由于電容器的充電和放電循環(huán),電源回遭受正在進行的電流的影響。


電容的定義是指每個導體上的電荷與它們之間的電位差的比率。國際單位制(SI)中的電容單位是法拉(F),定義為每伏特一庫侖(1C / V)。在一般電子學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(導體)的表面積成正比,與它們之間的間隙成反比。在實踐中,板之間的電介質(zhì)會通過少量的漏電流。它具有電場強度極限,稱為擊穿電壓。導體和導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的電子電路中,同時允許交流電流通過。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。電容器中儲能的特性被用作早期數(shù)字電腦中的動態(tài)記憶。


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