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电容相关知识介绍

电容器、电容量

凡是两片导体中间用绝缘体隔开,就组成了一个电容器。这里面的导体称为极板,中间的绝缘体叫做介质。

当电容器接通电源后,会在两个极板上各自积累大小相等、电性相反的电荷,我们把这个过程叫做充电。这样两个极板之间形成电压。两个极板上积累的电荷量与极板间电压值的比值,叫做电容器的电容量,也简称为电容。

电容量的大小

电容量的大小只与电容器本身的构造有关系。具体和三个因素有关系:1、两极板距离越小,电容量越大。2、两极板相对面积越大,电容量越大。3、和介质的材料有关,以空气作为介质的的电容量最小。

电容量的大小还和环境温度有关。一般随温度的升高有少量增加,只有陶瓷为介质的电容器随温度的升高略有下降。

电容器的耐压

当电容器两个极板的电压搞到一定值时,介质会被击穿,而这个电压值叫做击穿电压。介质被击穿后,两个极板之间短路,电容器就损坏了,但是空气为介质的电容器击穿后还能恢复。每个电容器都有一定的耐压值,在使用时注意不要超过规定的耐压值。电容器的耐压分为工作电压和试验电压,工作电压是指能安全可靠的长期工作的电压,通常指一万小时,试验电压是指短时间工作,一般在一分钟之内。电容器的耐压值指的是工作电压。

电容器的串联

将几个电容器头尾串联起来,叫做电容器的串联。

电容器的串联结果就等于增加电介质的厚度,也就是加大了两极板之间的距离,电容量减小。总电容与各电容的关系是:

电容的并联

总电容与各电容的关系是:

并联的各个电容量,如果工作电压不相同,就必须把其中最低的作为并联后的工作电压。

一大一小两只电容并联电路

电路分析

如下图所示是一个容量很大的电解电容器与一个容量很小的电容并联的电路。电路中,C1是一个2200μF的大电容,为滤波电容;C2是一只只有0.01μF的小电容,为高频滤波电容。这种一大一小两支电容相并联的电路在电源电路中十分常见。

关于这一电路的工作原理,还要说明下列两点。

(1)从上述电路分析可知,从理论上讲大电容上再并联一只小电容根本没有意义,但是实际电路中这种情况到处可见。如果不了解大电容电解电容的有关特性,这一电路的分析就根本无法进行,无法理解电容C2在电路中的作用。

(2)一大一小两只电容的并联电路主要出现在电源滤波电路中,并且在大电容的容量很大时才出现这种情况,如果容量不是很大,其高频时的感抗不是很明显,也就没有必要再并联一只小容量电容。

耦合电容电路

所谓耦合就是将交流信号传输到后级电路中,而将直流信号阻断。由于电容器具有隔直通交的特性,所以可以使用电容器来完成耦合任务,电路中具有这种功能的电容器称为耦合电容。

耦合电容C的容量大小与许多因素有关。首先与交流信号的频率有关,因为电容的容抗与频率成反比关系,频率高容抗小;频率低容抗大。所以在频率比较高的电路中,其耦合电容的容量比较小,在频率比较低的电路中,其耦合电容的容量比较大。

耦合电容的容量并不是越大越好,因为电容量大的电容漏电流比较大,这一漏电流就是噪声,是电路所不需要的,且是应该尽最大可能降低的。