電容的原理簡(jiǎn)介 一、電容器的參數(shù) 按絕緣材料不同, 可制成各種各樣的電容器. 如: 云母. 瓷介. 紙介, 電解電容器等. 在 構(gòu)造上,又分為固定電容器和可變電容器.由于電容器的類型和結(jié)構(gòu)種類比較多,因此,我 們不僅需要了解各類電容器的 性能指標(biāo)和一般特性,而且還必須了解在給定用途下各種元 件的優(yōu)缺點(diǎn), 以及機(jī)械或環(huán)境的限制條件等。 這里將對(duì)電容器的主要參數(shù)及其應(yīng)用做簡(jiǎn)單說(shuō) 明。 1. 標(biāo)稱電容量( C R )。電容器產(chǎn)品標(biāo)出的電容量值。云母和陶瓷介質(zhì)電容器的電容量較 低(大約在 5000pF 以下);紙、塑料和一些陶瓷介質(zhì)形式的電容器居中(大約在 0.005uF~1.0uF );通常電解電容器的容量較大。這是一個(gè)粗略的分類法。 2. 類別溫度范圍。電容器設(shè)計(jì)所確定的能連續(xù)工作的環(huán)境溫度范圍。該范圍取決于它相應(yīng) 類別的溫度極限值,如上限類別溫度、下限類別溫度、額定溫度(可以連續(xù)施加額定電壓的 最高環(huán)境溫度)等。 3. 額定電壓( U R )。在下限類別溫度和額定溫度之間的任一溫度下,可以連續(xù)施加在電 容器上的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值或脈沖電壓的峰值。 電容器應(yīng)用在高電壓場(chǎng) 和時(shí),必須注意電暈的影響。
電暈是由于在介質(zhì) / 電極層之間存在空隙而產(chǎn)生的,它除了 可以產(chǎn)生損壞設(shè)備的寄生信號(hào)外,還會(huì)導(dǎo)致電容器介質(zhì)擊穿。在交流或脈動(dòng)條件下,電暈特 別容易發(fā)生。 對(duì)于所有的電容器, 在使用中應(yīng)保證直流電壓與交流峰值電壓之和不得超過(guò)電 容器的額定電壓。 4. 損耗角正切( tg δ )。在規(guī)定頻率的正弦電壓下,電容器的損耗功率除以電容器的無(wú) 功功率為損耗角正切。在實(shí)際應(yīng)用中,電容器并不是一個(gè)純電容,其內(nèi)部還有等效電阻,它 的簡(jiǎn)化等效電路如附圖所示。對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō),要求 R S 愈小愈好,也就是說(shuō)要求損耗 功率小,其與電容的功率的夾角要小。 5. 電容器的溫度特性。通常是以 20 ℃基準(zhǔn)溫度的電容量與有關(guān)溫度的電容量的百分比表 示。 6. 使用壽命。電容器的使用壽命隨溫度的增加而減小。主要原因是溫度加速化學(xué)反應(yīng)而使 介質(zhì)隨時(shí)間退化。 7. 絕緣電阻。由于溫升引起電子活動(dòng)增加,因此溫度升高將使絕緣電阻降低。 二、電容器的原理 在電子產(chǎn)品中, 電容器是必不可少的電子器件, 它在電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、 電源的退耦、交流信號(hào)的旁路、交直流電路的交流耦合等。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。電容器是一種能儲(chǔ)存電荷的容器.它是由兩片靠得較近的金屬片,中間再隔以絕緣物 質(zhì)而組成的.兩片金屬稱為的極板,中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器對(duì)直流電阻力無(wú)窮大,即電容器具有隔直流作用.電容器對(duì)交流電的阻力受交流電頻率影響,即相同容量的電容器對(duì) 不同頻率的交流電呈現(xiàn)不同的容抗.電容器是依靠它的充放電功能來(lái)工作的,加在電容器兩 個(gè)極板上的交流電頻率高,電容器的充放電次數(shù)增多;充放電電流也就增強(qiáng);也就是說(shuō).電 容器對(duì)于頻率高的交流電的阻礙作用就減小,即容抗小,反之電容器對(duì)頻率低的交流電產(chǎn)生 的容抗大.對(duì)于同一頻率的交流電電.電容器的容量越大,容抗就越小,容量越小,容抗就 越大. 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?1 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)。
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