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1 # 虎圖難得
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2 # 電子維修
電容是一種常見的電子元器件,那麼它的容量大小到底和哪些因素有關呢?下面我們共同來學習一下。
電容的容量大小和哪些因素有關?我們首先來認識一下電容,如上圖就是電容的結構示意圖,它是在兩塊距離相近的平行金屬板之間加入絕緣介質組成,當在兩端電極上施加直流電壓時,與正極相連的金屬板就會帶有一定的正電荷,而與負極相連的金屬板就會帶有等量的負電荷,正負電荷相互吸引就形成了電場,此時就算斷開電源,電容所儲存的電荷也不會立刻消失掉。
根據上面的示意圖,我們可以得出以下結論:
電容容量的大小和兩塊金屬板的面積有關。兩塊金屬板的面積越大,所容納的電荷就會越多,容量也就越大,所表現出來的電容體積就會越大。電容容量的大小和金屬板之間的間距有關。間距越小,產生的電場力越會越強,所感應到的電荷就會越多,電容容量也就會越大。電容容量的大小還和中間的絕緣介質有關。電容兩極板之間的絕緣介質由於材料的不同,介電常數也會不同,介電常數越大,電容量就會越大。以上就是影響電容容量大小的因素了,前兩條還比較好理解,最後一條是根據公式得出的結論,對於介電常數小編本人也一知半解,瞭解下就好。 -
3 # 梁瑞林
首先對“電容”一詞釋義。物體儲存(容納)電荷的物理性質叫作電容。在單位電壓(電位差)作用下,其儲存電荷本領的大小叫作電容量。專門用於儲存電荷的電學元件叫作電容器。在外語,包括英語、日語、俄語、德語、法語等語言中,電容、電容量、電容器三個詞是三個完全不同的概念;但是在中文中卻將其混為一談了。在中文中,這三個概念中的每一個詞,都可以用“電容”這一個詞來代替,這一點在中外文相互翻譯中一定要注意。例如,有人說“給我拿一個電容”,翻譯成外語時,就要按照“給我拿一個電容器”來翻譯;“給我量一下電容”,就要按照“給我量一下電容量”來翻譯;“給我量一下它有沒有電容”,這才是把“電容”一詞當成表達物理性質的“電容”本身來看待,照字面翻譯就行了。
電容器的基本結構,如附圖所示,是由兩個導體構成的平行板作為電極,其中間夾一層電介質組成。這層電介質是不導電的絕緣體;而電介質兩側的導體電極,可以全部是固體,有時候也可以一個是固體另一個是液體。
好了,透過上述的基本概念鋪墊,解釋了第一步電容電容器電容量“是什麼”。下面我們就可以在此基礎上,順利解釋第二步“為什麼”,即回答本問題“電容器的電容量與什麼因素有關?為什麼?”的提問了。
電容器的電容量大小C,與電介質的介電係數ε成正比,與兩電極的相對面積S成正比,而與電介質層的厚度d成反比,即C=0.0085εS/d
為了(儘可能地)吃透上面這個公式,我們就進入第三步“怎麼辦”的問題。為了製作不同電容量C的電容器,可以選用不同介電係數ε的電介質,例如空氣的ε為1,聚乙烯2.2,氧化鋁陶瓷9~12,金紅石陶瓷75,鈦酸鋇陶瓷可達數百~20000等等;還有聚酯薄膜、滌綸薄膜、鈦酸鈣陶瓷、陽極(氧)化氧化鋁膜層、陽極(氧)化氧化鉭膜層等,就不一一介紹了。同樣是作為縮小相同電容量的電容器體積的方法,還可以設法增加兩電極間的相對面積S,包括卷繞法、疊片法、以及電解電容器中的陽極電極腐蝕法;照樣是為了縮小相同電容量的電容器體積,也可以採用減少電介質厚度d的方法,除了傳統的機械減薄方法外,還可以採用陽極氧化形成金屬氧化膜的方法,或者雙電層法(電介質厚度可以減少到單分子層的厚度)。另外,為了縮小電容器的體積,還可以在減少電極厚度上下功夫,例如將片式金屬電極或箔式金屬電極,改為真空鍍膜法或噴塗法制作的薄膜金屬電極(厚度降低到1微米左右),不過這只是為了減少電容器的體積,而與電容量的大小無關了。
第四步,電容器使用中需要注意的主要問題。電容器除了電容量C和體積這兩項技術指標外,還需要注意的其它問題包括,適用的頻率問題(中國上個世紀60年代就有兩家企業因為電容器的使用頻率問題預先沒有相互溝通好而打起了官司)、電容器的耐(電)壓問題、以及在將電容器用於諧振電路的情況下還要注意的溫度穩定性(電容量的溫度係數)問題。
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4 # 金奇林電子科技
普通電容中所用極板間絕緣材料的介電常數是一個固定值,因此電容器的容量與極板兩端所加電壓無關,電容器兩端電壓發生變化,其比值是Q/U,即電容量;
但對於壓電陶瓷類材料,由於其介電常數與所加電壓的關係,用此類材料作為電容器,當兩極板之間加入不同電壓時,其介電常數隨電壓變化而變化,這類電容稱為"壓敏電容",例如在調頻調頻中,常使用這種電容將訊號變化反映(調頻),因為電壓變化引起的電壓變化反映(調頻電路)的容量變化,從而完成調頻過程;
一種半導體材料製成的壓敏二極體,在外加電壓變化時,由於材料中電子隨電壓的變化,兩極間結電容因電容器極板之間的結構變化而引起容量變化,也是一種用器件利用其電流隨所加電壓而改變的特性。
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5 # 知足常樂0724
電容器的容量大小與什麼有關?為什麼?
★電容器器件種類繁多,包括現在的貼片電容器等,但它的基本結構都是由二片金屬,中間用絕緣介質隔開做成的,所以電容器容量大小與金屬面的面積有關,即面積越大則容量越大;其次與組成電容器的介質材料有關,不同介質材料的電容器,其電容量不同,這種特性材料我們僅僅只要知道即可,一般電容器生產廠家非常清楚。
再者,與組成電容器的金屬、介質、金屬的極板間距有關。例如一種由鋁材料組成的由空氣為介質的可變電容器,它的容量就比較大(為2×365pF)。並且這種結構的電容器的承受電壓比較高。見下圖所示
電容器是由絕緣體(電介質)分隔開的兩個導體(電極)的組合。電容器是具有充放電能量的一種電子元器件;它可以用來容納和儲存電荷的裝置。
★電容器也是電子元器件之一,屬於一種基本元件。顧名思義,“容”是容器,容器是一種可以儲存東西,電容器是儲存電荷的容器,簡稱電容,常用英語字母“C”表示。那麼能夠儲存電荷的數量的本領叫電容量。電容量的表示單位是“法拉”,,簡稱“法”,用字母“F”表示。但實際應用中由於“法拉”這一單位實在是太大了,正常使用中人們習慣性用的單位比法拉要小很多,如“微法”(μf)和“微微法”(pF)。其換算關係如下:
1F(法拉)=1000000μF(微法)=10⁶μF(微法)
1μF(微法)=1000000pF(微微法)=10⁶μF(微微法)
電容器具有儲存電荷能力特性:電容器中所充電的電荷會自動儲存在電容器中,只要外部電路中不存在讓電容器放電的條件,電荷就一直會儲存在電容器中。不過這是一種理論上的條件,事實上由於組成電容器的材料和電容器所處環境,由於空氣溼度存在水份,所以電容器也會自然環境中慢慢的放電,而將電荷失去部分。
★電容器的特性正好與電感恰恰相反,對於交流電的阻力卻很小。這種阻力叫做“容抗”。容抗是指交流電能夠透過電容器,但是電容器極板上所帶電荷容抗雖然很小,但它還是對定向移動的電荷具有阻礙作用,物理學上把這種阻礙作用稱為容抗,用字母Xc表示。
Xc=1/2πfC
式中的2π為常數,計算時用2×3.14=6.28;
f為交流電源的頻率,單位為赫茲(Hz);
C為電容器的容量,單位為法拉(F)。
概述:從容抗計算公式中可以看出來,由於直流電的頻率為零,所以它的容抗為無窮大∝,故,直流電是不能透過電容器的。電子電路中常利用電容器的這種特性來隔斷直流電,而讓交流電(交流訊號)透過。構成各種型別濾波器,來分離高頻和低頻訊號。
★電容器充電後,極板所帶電量用q表示,它與施加在極板兩端的電壓U的大小成正比,即q=CU。式中的比例常數C就是電容器的電容量。也可以改寫為C=q/U。所以電容量也可以說是在單位電壓下,極板上所帶電量的大小。在上面的兩個式子中,電量q的單位是庫,電壓你的單位是伏,電容量C為法拉。
電容在串、並聯時,計算總電容的公式正好與電阻串、 並聯時的計算公式相反。在電容並聯時,總電容為各並聯電容之和,即總電容為:
C = C ₁+ C₂ + C ₃+ ……
在電容器串聯時,總電容的倒數等於各串聯電容倒數之和,
即1/C=1/C₁+1/C₂+1/C₃+……。
★電容器品種繁多,常見的有無極性電容和有極性電容器。無極性電容常見有云母電容、滌綸電容、玻璃釉電容、瓷介電容、、紙介電容和色環電容等。有極性電容也稱為電解電容器;它具有正負極之分。無極性電容串聯不存在極性可以隨意連線,但電解電容器串聯必須將電容的正負極進行連線,否則就可能損壞串聯的電解電容器。不同材料組成的電容器其耐壓值也特別重要,在使用更換它時,除體積之外一定要考慮用耐壓值高的替換耐壓值低的,不然容易引起過電壓造成電容器炸裂損壞。
①隔直通交;即可以順利透過交流訊號阻斷直流訊號透過。
②耦合電容器;在電子訊號放大器中,作為上一級傳遞至下一級放大電路的橋樑作用。
④濾波電容;電容C用在濾波電路中,在電源濾波和各種濾波電路中使用這種電容電路,濾波電容將一定頻率的訊號在電路中去除。
⑤諧振電容;用在訊號中並聯或串聯電路中,產生諧振,進行變頻、或者選頻。
⑥退耦電容;電容器在多級放大器的直流電源中使用,消除每級放大器之間的有害低頻交連。
⑦中和電容;這種電容容量不大(1 ~ 10 p)在收音機高頻與中頻,上下級之間交鏈處串聯,以消除自激。
知足常樂於上海2021.7.19日
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電容器電容的大小主要取決於正對面積、板間距離與介質。
大小決定公式c=εs/4πkd;另外還有電容的計算式c=q/u;後者中的q和u並不是決定c大小的物理量,主要是用來計算c的大小的。
電源裡用的有電解電容、和瓷片電容、但是在高頻中就要使用雲母等價格較貴的電容,就不可以使用絛綸的電容,和電解的電容,因為它們在高頻情況下會形成電感,以致影響電路的工作精度。