电容器那不为人知的另一面

2017-06-28 15:37:39 ganyuqiang 217

电容器是在电场中存储电能的无源电子元件。虽然电容比较靠近电路中的两个电导体之间,但电容器专门设计成更合适的尺寸、形状和位置,来提供和增强电容在实际应用的效果。由于电阻中间是介电材料,因此,电容器在历史上被称为电冷凝器。

电容器

实际的电容器的物理形式和结构会变化很大,有许多电容器的类型都是常用的。大多数电容器包含至少两个电导体,通常为金属板或由电介质分隔的表面形式。导体可以是箔、薄膜、金属烧结珠或电解质。不导电介质用于增加电容器的充电容量。通常用作电介质的材料包括玻璃、陶瓷、塑料薄膜、纸、云母和氧化物层。电容器广泛应用于许多常见电气设备中。与电阻不同,理想的电容器不会耗散能量。


当两个导体有电位差时,例如,当电容器被连接在电池上时,电场横跨电介质产生电场,导致净正电荷收集在一个板上,并将净负电荷收集在另一个板上。实际上没有电流流过电介质,而是通过电源电路存在电荷流。如果条件保持足够长,则通过电源电路的电流会停止。然而,如果在电容器的引线两端施加时变电压,则由于电容器的充电和放电循环,电源回遭受正在进行的电流的影响。


电容的定义是指每个导体上的电荷与它们之间的电位差的比率。国际单位制(SI)中的电容单位是法拉(F),定义为每伏特一库仑(1C / V)。在一般电子学中使用的典型电容器的电容值范围为约1pF(10-12F)至约1mF(10-3F)。


电容器的电容与板(导体)的表面积成正比,与它们之间的间隙成反比。在实践中,板之间的电介质会通过少量的漏电流。它具有电场强度极限,称为击穿电压。导体和导线引入不需要的电感和电阻。


电容器广泛用于阻止直流通过的电子电路中,同时允许交流电流通过。在模拟滤波器网络中,它们可以平滑电源的输出。在谐振电路中,它们将无线电调谐到特定频率。在电力传输系统中,它们稳定电压和功率流。电容器中储能的特性被用作早期数字电脑中的动态记忆。



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