電容器篇Vol.1
電容器的基礎知識
電容器與(yu) 電阻、電感並稱為(wei) 三大被動元件,其年產(chan) 量在世界範圍內(nei) 已達約2萬(wan) 億(yi) 個(ge) 。電容器中使用最廣泛的是陶瓷電容器,同時,絕緣性和穩定性俱佳的薄膜電容器、以大容量著稱的電解電容器等各類電容器,也憑借各自的優(you) 勢與(yu) 特點為(wei) 人們(men) 所用。
電容器的原理與(yu) 結構
電容器的基本結構是間隔對置的2個(ge) 電極(金屬板)。施加直流電壓(V)到2個(ge) 電極上,電子瞬間聚集到其中一個(ge) 電極上,該電極帶負電,另一個(ge) 電極則處於(yu) 電子不足的狀態,帶正電。該狀態在撤去直流電壓後依舊存在。即,在2個(ge) 電極之間蓄積了電荷(Q)。在電極間插入電介質(陶瓷、塑料薄膜等),通過電介質的極化,蓄積的電荷增加。表示電容器蓄積多少電荷的指標叫做電容量(C)(簡稱容量)。
電容器的基本性質①
“積蓄電荷”
電容器也被稱為(wei) 蓄電器,顧名思義(yi) ,就是通過采用大麵積的電極構造以及高電容率的電介質,從(cong) 而能夠蓄積大量電荷。 接通電源施加直流電壓,則電流瞬間流向導線,對電容器進行充電;當電極間的電位差與(yu) 電源電壓相等,則電流不再流動,充電結束。充放電過程如下圖所示。
電容器的基本性質
“阻電流,通交流”
電容器的電極被電介質阻隔,施加直流電壓後,在充電過程中電流瞬間流過導線,但不會(hui) 流到電介質的內(nei) 部。即,電容器具有阻斷直流的性質。連接交流電源,則電極板周期性地反複進行充電與(yu) 放電,電場方向也會(hui) 相應地發生改變。雖然不是在絕緣體(ti) 內(nei) 部出現電子移動,但實際上與(yu) 流過交流電流相同,因此可視為(wei) 電容器使交流電流通過。相對於(yu) 通常的電流(傳(chuan) 導電流),我們(men) 將該電流稱為(wei) 位移電流。
電容器的基本性質③
“頻率越高,電容量越大,交流電越容易通過”
"阻直流,通交流"是電容器的基本性質。但並非所有交流電都一樣通過,通過的阻礙由交流電的頻率與(yu) 電容器的電容量決(jue) 定。該交流電通過阻礙叫做容抗(XC)。是電容器對交流電的阻抗,單位是歐姆[Ω]。電容器的容抗(XC)以如下公式表示。