電容(或稱電容量)是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢(shì)差增加1伏所需的電量,叫做電容器的電容。電容器從物理學(xué)上講,它是一種靜態(tài)電荷存儲(chǔ)介質(zhì)(就像一只水桶一樣,你可以把電荷充存進(jìn)去,在沒(méi)有放電回路的情況下,刨除介質(zhì)漏電自放電效應(yīng)(電解電容比較明顯,可能電荷會(huì)永久存在,這是它的特征),它的用途較廣,它是電子、電力領(lǐng)域中不可缺少的電子元件。主要用于電源濾波、信號(hào)濾波、信號(hào)耦合、諧振、隔直流等電路中。 電容的符號(hào)是C。 C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U 在國(guó)際單位制里,電容的單位是法拉,簡(jiǎn)稱法,符號(hào)是F,常用的電容單位有毫法(mF)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF)(皮法又稱微微法)等,換算關(guān)系是: 1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF)。 電容與電池容量的關(guān)系: 1伏安時(shí)=1瓦時(shí)=3600焦耳 w=0.5cuu 比如一個(gè)超級(jí)電容標(biāo)稱電壓2.3伏,電容量3200F,它充滿電后可攜帶的能量是: 0.5*3200*2.3*2.3=8464焦耳相關(guān)公式 一個(gè)電容器,如果帶1庫(kù)的電量時(shí)兩級(jí)間的電勢(shì)差是1伏,這個(gè)電容器的電容就是1法,即:C=Q/U 但電容的大小不是由Q(帶電量)或U(電壓)決定的,即:C=εS/4πkd 。其中,ε是一個(gè)常數(shù),S為電容極板的正對(duì)面積,d為電容極板的距離, k則是靜電力常量。常見(jiàn)的平行板電容器,電容為C=εS/d.(ε為極板間介質(zhì)的介電常數(shù),S為極板面積,d為極板間的距離。) 定義式:C=Q/U 電容器的電勢(shì)能計(jì)算公式:E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C 多電容器并聯(lián)計(jì)算公式:C=C1+C2+C3+…+Cn 多電容器串聯(lián)計(jì)算公式:1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn 三電容器串聯(lián):C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3)理論簡(jiǎn)介 電容是指容納電場(chǎng)的能力。任何靜電場(chǎng)都是由許多個(gè)電容組成,有靜電場(chǎng)就有電容,電容是用靜電場(chǎng)描述的。一般認(rèn)為:孤立導(dǎo)體與無(wú)窮遠(yuǎn)處構(gòu)成電容,導(dǎo)體接地等效于接到無(wú)窮遠(yuǎn)處,并與大地連接成整體。實(shí)際應(yīng)用 電子制作中需要用到各種各樣的電容器,它們?cè)陔娐分蟹謩e起著不同的作用。與電阻器相似,通常簡(jiǎn)稱其為電容,用字母C表示。顧名思義,電容器就是“儲(chǔ)存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多,但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)(固體、氣體或液體)所隔開(kāi),就構(gòu)成了電容器。兩片金屬稱為極板,中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見(jiàn)的是固定容量的電容,最多見(jiàn)的是電解電容和瓷片電容。 不同的電容器儲(chǔ)存電荷的能力也不相同。規(guī)定把電容器外加1伏特直流電壓時(shí)所儲(chǔ)存的電荷量稱為該電容器的電容量。電容的基本單位為法拉(F)。但實(shí)際上,法拉是一個(gè)很不常用的單位,因?yàn)殡娙萜鞯娜萘客?法拉小得多,常用微法(μF)、納法(nF)、皮法(pF)(皮法又稱微微法)等,它們的關(guān)系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF) 在電子線路中,電容用來(lái)通過(guò)交流而阻隔直流,也用來(lái)存儲(chǔ)和釋放電荷以充當(dāng)濾波器,平滑輸出脈動(dòng)信號(hào)。小容量的電容,通常在高頻電路中使用,如收音機(jī)、發(fā)射機(jī)和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲(chǔ)電荷用。而且還有一個(gè)特點(diǎn),一般1μF以上的電容均為電解電容,而1μF以下的電容多為瓷片電容,當(dāng)然也有其他的,比如獨(dú)石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個(gè)鋁殼,里面充滿了電解質(zhì),并引出兩個(gè)電極,作為正(+)、負(fù)(-)極,與其它電容器不同,它們?cè)陔娐分械臉O性不能接錯(cuò),而其他電容則沒(méi)有極性。 把電容器的兩個(gè)電極分別接在電源的正、負(fù)極上,過(guò)一會(huì)兒即使把電源斷開(kāi),兩個(gè)引腳間仍然會(huì)有殘留電壓(學(xué)了以后的教程,可以用萬(wàn)用表觀察),我們說(shuō)電容器儲(chǔ)存了電荷。電容器極板間建立起電壓,積蓄起電能,這個(gè)過(guò)程稱為電容器的充電。充好電的電容器兩端有一定的電壓。電容器儲(chǔ)存的電荷向電路釋放的過(guò)程,稱為電容器的放電。 舉一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中的例子,我們看到市售的整流電源在拔下插頭后,上面的發(fā)光二極管還會(huì)繼續(xù)亮一會(huì)兒,然后逐漸熄滅,就是因?yàn)槔锩娴碾娙菔孪却鎯?chǔ)了電能,然后釋放。當(dāng)然這個(gè)電容原本是用作濾波的。至于電容濾波,不知你有沒(méi)有用整流電源聽(tīng)隨身聽(tīng)的經(jīng)歷,一般低質(zhì)的電源由于廠家出于節(jié)約成本考慮使用了較小容量的濾波電容,造成耳機(jī)中有嗡嗡聲。這時(shí)可以在電源兩端并接上一個(gè)較大容量的電解電容(1000μF,注意正極接正極),一般可以改善效果。發(fā)燒友制作HiFi音響,都要用至少1萬(wàn)微法以上的電容器來(lái)濾波,濾波電容越大,輸出的電壓波形越接近直流,而且大電容的儲(chǔ)能作用,使得突發(fā)
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