電容器的基礎知識
電容器與電阻、電感并稱為三大被動元件,其年產(chǎn)量在世界范圍內已達約2萬億個 。電容器中使用最廣泛的是陶瓷電容器,同時,絕緣性和穩(wěn)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(yōu)勢與特點為人們所用。
電容器的原理與結構
電容器的基本結構是間隔對置的2個電極(金屬板)。施加直流電壓(V)到2個電極上,電子瞬間聚集到其中一個電極上,該電極帶負電,另一個電極則處于電子不足的狀態(tài),帶正電。該狀態(tài)在撤去直流電壓后依舊存在。即,在2個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”
電容器也被稱為蓄電器,顧名思義,就是通過采用大面積的電極構造以及高電容率的電介質,從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,施加直流電壓后,在充電過程中電流瞬間流過導線,但不會流到電介質的內部。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復進行充電與放電,電場方向也會相應地發(fā)生改變。雖然不是在絕緣體內部出現(xiàn)電子移動,但實際上與流過交流電流相同,因此可視為電容器使交流電流通過。相對于通常的電流(傳導電流),我們將該電流稱為位移電流。
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。但并非所有交流電都一樣通過,通過的阻礙由交流電的頻率與電容器的電容量決定。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[?]。電容器的容抗(XC)以如下公式表示。
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