电容器的基础知识简介

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大学物理 电容 电容器

大学物理 电容 电容器

引言概述:电容是大学物理中的重要概念之一,它是指在电路中用于储存电荷的设备。

电容器是实现电容的关键元件,它能够通过储存正负电荷来储存电能。

了解电容的原理和电容器的工作原理对于理解和应用电路中的电容性质至关重要。

1.电容和电容器的基础概念1.1电容的定义和单位1.2电容器的基本结构和特点1.3电容的符号表示和常用电容器的分类2.电容器的工作原理2.1并联电容器和串联电容器的等效电容2.2电容器的充放电过程2.3电容器的能量储存和释放2.4电容器的容量和介质的关系2.5电容器的失效机制和寿命3.电容器在电路中的应用3.1电容器作为滤波元件3.2电容器在振荡电路中的应用3.3电容器在直流电源中的应用3.4电容器在电子设备中的应用3.5电容器在传感器和驱动器中的应用4.电容器的选型和特性4.1电容器的参数和规格4.2电容器的容差和稳定性4.3电容器的频率特性和频率响应4.4电容器的温度特性和温度稳定性4.5电容器的尺寸和包装形式5.电容器的制造和最新技术发展5.1电容器的材料和制造工艺5.2电容器的性能测试和质量控制5.3无源电容器和有源电容器的发展5.4纳米电容器和超级电容器的研究进展5.5电容器在新能源和电动车领域的应用总结:通过本文对大学物理中的电容和电容器进行了详细的阐述,从电容和电容器的基础概念开始,探讨了电容器的工作原理、应用、选型和特性,以及最新的制造技术发展。

电容器在电路中扮演着重要角色,它不仅能储存电荷和电能,还广泛应用于各个领域。

深入理解和应用电容和电容器的知识,对于电子工程师和相关领域的研究人员具有重要意义。

高中物理电容器知识点

高中物理电容器知识点

高中物理电容器知识点
电容器是一种用来储存电荷的电器元件,它被广泛应用于电子设备中。

在高中物理课程中,学生需要学习关于电容器的基础知识,包括定义、单位、量测、组装等。

一、电容器的定义
电容器是一种被用来储存电荷的电器元件。

当两个导体之间存在电势差时,需要一种介电质将它们隔开,并且在这种介电质中,电子可以移动。

这种介质的容量来衡量储存电荷的能力,我们称之为电容。

二、电容器的单位
电容的单位是法拉(F),在SI基本单位中,其符号为F。

一个法拉电容意味着当一个电容器上的电势差为1伏,所存储的电荷量为1库时,它的电容量就是1法拉。

三、电容器的量测
在实践中,我们使用一种称为法拉计或电容伏特计来量测电容器的电容。

当我们将一个电容器连接到电容伏特计中时,伏特计的指针会随着电容器上的电势差变化而移动。

通过手动调节电容伏特计的刻度,我们可以得知电容器的电容大小。

四、电容器的组装
在实践应用中,我们可以通过将两个导体隔开并在它们之间加入一种介质来组装一个电容器。

导体可以是任何形状,包
括平面、球面和圆柱形导体。

介质可以是空气、纸板、玻璃、塑料等非导体材料,以及异质材料组合。

在电容器中,导体扮演的是正电荷和负电荷的角色。

当电容器上存在电势差时,正、负电荷会被吸引并聚集在导体的两端。

当我们将电容器连接到电路中时,这些电荷会从一个导体流入电路,从而产生电流。

电容器知识点

电容器知识点

电容器知识点电容器是储存电荷能量的电子元件,它由两个带电体组成,其间隔有绝缘体隔离,当它们连接到电源时,电子从负极移动到正极,并在两个电极之间储存电荷。

电容器的主要作用是在电路中起储能和滤波作用,用于平稳电压,消除干扰。

电容器的基础知识:1.电容的定义电容是指电容器储存电荷的能力,单位是法拉(F)。

其定义为:在电场强度相等的条件下,电容器中储存电荷的比率。

2.电场电场是电荷周围空间内产生的特殊场。

两个带有电荷的物体之间产生的力是通过电场进行传递的。

3.图形符号电容器在电路中的图形符号是两个平行的线段,它们之间有一个对角线,与对角线相交的两个线段代表了电容器的两个电极,对角线代表绝缘材料。

4.电容器的类型电容器可分为电解电容器、塑料电容器、陶瓷电容器、纸介电容器等多种类型,不同类型的电容器具有不同的性能和适用场合。

5.电容的计算公式电容的计算公式为:C=Q/V,其中C代表电容,Q代表电荷,V代表电压。

电容器的工作原理:电容器的工作原理是基于电场的原理。

电容器由两个带有电荷的导体组成,之间有一层绝缘体,当它们连接到电源时,电子从负极移动到正极,电子被储存在电容器的电介质中,形成一个宏观的正负电势差。

当电容器的两个电极之间的电压发生变化时,储存在电容器中的电荷也会随之变化,电容器材料的绝缘特性决定了电容器储存电荷的能力。

电容器的应用:1.滤波电容器在电路中可以用于滤波。

例如,当电子流经电容器时,电容器能够吸收电子,并储存电荷,这样会使电子的流量减少,从而起到平稳电压的效果。

2.稳压电容器可以用于稳压作用。

在高峰值负载的情况下,电容器能够稳定电压,并保持恒定的电流流量,从而起到稳压的效果。

3.电源电容电容器也可以作为电源电容来使用。

在直流电源中,电容器可以平稳输出电压,并消除喇叭声和磁场干扰。

4.振荡电路电容器可以用于振荡电路。

例如,当电容器和电感器连接在一起时,可以通过它们之间交替储存电荷,从而产生振荡。

电容器培训资料

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电容器培训资料汇报人:xx年xx月xx日•电容器基础知识•电容器选用与安装•电容器故障分析与排除目录•电容器维护与保养•电容器安全用电常识•电容器常见问题解答01电容器基础知识电容器是一种储存电荷的电子元件,由两个平行、接近但不接触的金属板或金属箔构成,中间隔有绝缘材料。

电容器定义电容器通过充电和放电过程实现电荷的储存和释放,从而完成电能的传递和转换。

电容器原理电容器定义与原理按照结构分类平板式电容器、圆柱式电容器、电解电容器等。

按照用途分类电力电容器、滤波电容器、储能电容器等。

电容器基本分类电容器主要参数电容器储存电荷的能力,表示为法拉(F)或微法拉(uF)。

容量(C)电压(U)电阻(R)频率(f)电容器所能承受的最大电压,表示为伏特(V)。

电容器对电流的阻碍作用,表示为欧姆(ohm)。

电容器工作的频率,表示为赫兹(Hz)或兆赫兹(MHz)。

02电容器选用与安装电容器选用原则根据电路的电压等级选择合适电压的电容器。

电压等级根据电路的实际需求选择容量合适的电容器,避免过大或过小。

容量选择根据电路的工作环境和要求选择合适的电容器介质类型。

介质类型考虑电路的工作频率,选择具有良好频率特性的电容器。

频率特性电容器安装注意事项电容器应安装在干燥、通风、无尘的环境中,避免潮气和灰尘对电容器的影响。

环境要求安装位置连接方式安全措施电容器应安装在牢固的位置上,避免由于移动或振动导致损坏。

电容器采用正确的连接方式,如串联、并联等,以获得所需的容量和电压。

安装过程中应采取安全措施,如佩戴绝缘手套、避免直接接触电容器等,确保人员和设备安全。

串联连接将电容器串联起来可以增加工作电压,但会减小总容量。

将电容器并联起来可以增加总容量,但会降低工作电压。

将电容器串联和并联结合起来可以获得更大的容量和更高的电压。

将电容器星形连接可以减小线路电流,适用于高电压、小电流的电路中。

将电容器三角形连接可以增加线路电流,适用于低电压、大电流的电路中。

电容器基础知识培训资料

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电容器基础知识培训资料一、电容器的基本知识:1、定义:以阀门金属为阳极,以其氧化膜为介质,以电解液为阴极,以另一金属作为阴极引出,组成电容器。

2、用途:用来振荡、调谐、隔直流分压、贮能,过电压保护作用。

3、特性:能够储存电荷,能够充放电。

4、组成:正负铝箔、正负导针、电解纸、胶水(带)、电解液、胶粒、铝壳、套管八大部分组成。

5、电容器的生产流程:进料→IQC→裁切→钉卷(IPQC)→含浸(IPQC)→组立(IPQC)→清洗(IPQC)→套管(IPQC)→老化分选(IPQC)→外观→FQC→编带成型(IPQC)→FQC→包装入库→OQC→出货6、电容器有四大怕:氯离子(CL-)、铁离子(Fe3+)、硫酸根离子(SO42-)、铜离子(CU2+)文明生产应做到三无:无盐、无尘、无水。

7、电容器的四大参数:容量(C)、损耗(DF)、漏电(I LC)、阻抗(Z)7.1、容量(C)标称电容量的国际单位为F(法拉),常用单位为uF(微法)标称电容量就是电压器在电路中储存电荷的能量,它一般会随着温度的变化而产生变化,因(F)法拉的单位比较大,一般使用uF(微法)作为常用单位。

mF(毫法)、nF(纳法)、pF(皮法)也是电容器的单位。

其之间的换算公式为:1F=103mF=106uF=109nF=1012Pf电容器的容量允许有正负公差。

最常用的几种公差范围及代码:±10%用代码“K”表示±20%用代码“M”表示;+20%—-10%用代码“V”表示,0%—+20%用代码“R”表示。

7.2、额定动作电压:电压的单位为:伏特(V);额定工作电压是在规定的条件范围内可以连续施加到电容器上的直流电压。

常用之规格电压有:(6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、100V、160V、200V、250V、400V、450V)。

7.3、损耗、损耗角正切值:就是在规定的频率正切电压下,电容器因发热而消耗的能量叫损耗。

高中物理电容器知识点

高中物理电容器知识点

高中物理电容器知识点电容器是高中物理中重要的概念之一。

电容器是电路中储存和释放电荷的元件,它的主要作用是把电能转化为电荷能和电场能。

在高中物理学中,学生需要学习电容器的原理、性质和其在电路中的应用。

一、电容器的原理电容器是由两个导体之间隔以绝缘物而形成的,其中的导体被称为电容器的极板,绝缘物被称为电介质。

当电容器接通电源时,正极板获得正电荷,负极板获得负电荷。

这样,在电容器中就形成了两极之间的电场。

根据电场的性质,电荷聚集在导体表面,导致极板上的电荷密度不均匀,而电场强度正比于电荷密度。

二、电容器的性质1. 电容量(C):电容器的电容量是指在单位电压下储存的电荷量。

电容量与电容器的极板面积和极板间的距离成正比,与介质的性质有关。

电容量的单位是法拉(F)。

2. 电容器的介质:介质对电容器的性能和特性起着重要的作用。

不同的电介质具有不同的电介质常数和击穿强度。

电介质常数越大,电容器的电容量越大。

3. 充电和放电过程:当电容器连接到电源时,处于充电状态;当断开电源连接时,电容器会放电。

电容器的充电和放电过程遵循指数衰减规律。

三、电容器的应用1. 高压电容器:高压电容器常用于电子设备和电力系统中,用于储存和释放高压电能。

它能够在瞬间提供大量电荷来满足高电压的需求。

2. 电路运算器:电容器在电路运算器中起到重要作用,例如在振荡电路中用来稳定输出频率,或者在隔离和滤波电路中用来控制信号的幅度和频率。

3. 电子元件:电容器在电子元件中广泛应用,例如耳机、扬声器、电视和电脑等。

它们能够作为电容器存储和释放电能,产生声音或视频信号。

4. 电力系统:电容器在电力系统中用于提供无功功率补偿。

通过调节电容器的容量,可以提高电力系统的功率因数,降低电力系统的线损。

总结:电容器是高中物理中的核心概念之一,了解电容器的原理和性质对于理解电路和电子设备有着重要的意义。

掌握电容器的用途和应用,可以帮助学生更好地理解电子技术和电力工程。

电容知识

电容知识


“POSCAP”是“聚合物有机半导体固态 电解电容器”的英文缩写。大部分 POSCAP的阳极是烧结钽,仅少部分的 阳极为铝箔,其介质分别为氧化钽 (Ta2O5)及氧化铝(Al2O3),而电解质(阴 极)都是固态的、导电性能良好的高分 子聚合物。由于采用了导电性能好的固 态高分子聚合物作电解质,使它们具有 尺寸小而电容量大、极低的 ESR(等效 串联电阻)及很大的允许纹波电流的特 点。
2.允许误差 3.温度特性 上下线类别温度 电容器能容许正常工作的最高温度和最低温度。
温度系数: 定义:a=1/C(dc/dt) 平均温度系数: a=(C2-C1)/C1(t2-t1)x106 ppm/℃ 4.介电特性 击穿电压Ub: 电容器的击穿主要是介质的击穿,主要的击 穿形式有电击穿,热击穿和老化击穿。 试验电压Ut(赋能电压): 耐压试验时所加的电压。
固态电容与液态电容的区别在于将原来的电解液用 现在固态有机半导体TCNQ的复合物替代。由于电 解质的特殊性能决定了固态电容的优良性。
钽电解电容


固体钽电容器是1956年由美国贝乐试验室 首先研制成功的,它的性能优异,是所有 电容器中体积小而又能达到较大电容量的 产品。 由于钽电容所有的电介质为五氧化二钽, 介质电导率较大,因此钽电容比容较大, 可以做到小型化。与其他电解电容一样, 钽电容也具有极性,使用时不能接反,若 接反由于存在极大的漏电流,则可能会导 致钽电容烧毁甚至爆炸。


电容的阳极是极纯的铝箔,其有效表面被极大 地增大(比例可以到200倍,增大方式是一个 电化学腐蚀过程,这样可以使电容到最大容量。 化学腐蚀的方式以及程度过程不同,决定于其 不同要求。蚀刻铝箔使得很紧凑的铝电解电容 尺寸得以实现,而且是现在唯一使用的方式。 铝电解电容只有在正确连接时才能正常工作, 电压正极必须接阳极铝箔,负极接阴极。如果 接反,会导致电解过程发生,这样会在阴极铝 箔上形成绝缘层。在这个过程中,内部会产生 很高的热量,气体散发导致损害电容。而且, 阴极电容也会随着氧化层厚度的增加而减小, 并且与阳极电容串联,从而大幅度减少整个电 容容量。

电容基础知识

电容基础知识

§1-3 电容器很多电子产品中,电容器都是必不可少的电子元器件,它是一种储能元件,在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等。

一、电容器与电容量1.电容器电容器就是储存电荷的容器。

在两个导体之间隔以绝缘物即可构成一个电容器。

这两个导体叫做电容器的极板,而中间的绝缘物称为介质。

电容器的图形符”,文字符号为“C ”。

为了衡量电容器储存电荷本领的大小,引入电容量这一物理量,其定义为:电容器任一极板上所储存的电荷量Q 与两极板间电压U 的比值,叫做电容器的电容量,用符号“C ”表示。

即:C =U q (1-11) 式中 q ——任一极板上的电荷量,C ;U ——两极板间的电压,V ;C ——电容量,F 。

在实际使用中,一般电容器的电容量都比较小,因而常用比较小的单位,如微法(μF )、纳法(nF )和皮法(pF )。

它们之间的换算关系为:1μF =10-6 F1nF =10-9 F1pF =10-12 F使电容器带电的过程称为充电,使电容器失去电荷的过程称为放电。

电容器和电容量通常都被称为电容,但两者的意义不同。

前者表示元件的名称,后者表示物理量的名称。

电容器制造好以后,电容量就是一个定值。

但不只是成品电容器中才有电容量,实际上任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体之间都存在有一定的电容量。

二、电容器的种类和额定值1.电容器的种类电容的种类有很多,从原理上可以分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等;从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等;从容量是否可调可以分为:固定电容器、可变电容器、微调电容器等。

常用的几种电容器如图1-17所示。

图1-17 常用的几种电容器2. 电容器的主要性能指标电容器的性能指标有标称容量、允许误差、额定工作电压、介质损耗和稳定性等。

其中最主要的指标是电容量、允许误差和额定工作电压,一般都直接标在成品电容器的外壳上,常称为电容器的标称值。

大学物理基础知识电容与电容器的基本原理

大学物理基础知识电容与电容器的基本原理

大学物理基础知识电容与电容器的基本原理电容与电容器的基本原理电容与电容器是大学物理基础知识中的重要内容,它们在电路中起着至关重要的作用。

本文将从电容的概念、电容器的基本原理以及应用方面进行论述。

一、电容的概念电容是指导体存储电荷的能力,它是电容器的重要参数之一。

电容的单位为法拉(F),表示存储1库仑电荷时所需要的电势差为1伏特。

电容可以用以下公式表示:C = Q/V其中,C表示电容,Q表示电容器存储的电荷量,V表示电容器的电压。

这个公式告诉我们,电容器的电容与电荷量成正比,与电压成反比。

二、电容器的基本原理电容器是由两块导体板和两块介质组成的。

常见的电容器类型有平行板电容器、球形电容器等。

平行板电容器由两块平行的导体板和介质层组成。

当两块导体板上有一定的电荷后,它们之间会产生电场,电场的强度与电压成正比。

1. 平行板电容器平行板电容器的电容可以通过以下公式计算:C = ε₀S/d其中,C表示电容,ε₀表示真空介电常数,S表示两块导体板的面积,d表示两块导体板的距离。

由此可见,电容器的电容与板的面积成正比,与板的距离成反比。

2. 球形电容器球形电容器由一个带电的金属球和一个接地的金属壳组成。

球形电容器的电容可以通过以下公式计算:C = 4πε₀r其中,C表示电容,ε₀表示真空介电常数,r表示球的半径。

从这个公式可以看出,球形电容器的电容与球的半径成正比。

三、电容器的应用电容器在电路中有广泛的应用,可以用于存储和释放能量、实现信号的滤波等功能。

1. 电容器的能量存储电容器可以将电能转化为电荷储存起来,当需要释放能量时,电容器会将储存的电荷释放出来。

这在电子设备中非常常见,比如闪光灯、电子闹钟等。

2. 电容器在滤波电路中的应用电容器在滤波电路中可以实现信号的滤波,去除掉高频噪声或低频干扰。

这在电源供电和音频放大器等电子设备中非常重要。

3. 电容器在振荡电路中的应用电容器在振荡电路中起着重要的作用,可以实现信号的稳定振荡。

电容器的基础知识

电容器的基础知识

电容器的基础知识
《电容器的基础知识》
电容器是一种用于储存电荷的电子元件,它具有一对导电板或导电体之间的绝缘介质。

当电压施加在电容器上时,正电荷会在一边积聚,负电荷则在另一边积聚,这样就会产生一个电场。

这种电场会储存能量,并且使电容器能够存储电荷。

电容器的单位是法拉(F),其中1法拉等于1库仑(C)的
电荷在充电电容器上产生1伏特(V)的电势差。

而大多数电
容器通常用微法(µF)或皮法(pF)作为单位。

电容器有许多种类,包括固定电容器、电解电容器、多层陶瓷电容器、铝电解电容器等。

每种类型的电容器都有其特定的特性和用途。

电容器有许多重要的应用,其中包括滤波、耦合、衰减、定时、存储等。

在电子电路中,电容器可以用来控制电流和电压的变化,从而保护其他元件免受过电压或过电流的损害。

总之,电容器是电子电路中不可或缺的元件,它的储存电荷和控制电流的特性使得它在各种电路中都有重要的作用。

对于工程师和电子爱好者来说,了解电容器的基础知识是非常重要的,这将有助于他们正确地选择和使用电容器,从而保证电路的稳定运行和性能。

电容的基本知识概述

电容的基本知识概述

电容的基本知识概述电容是电学领域中的基本元件之一。

它的主要作用就是在电路中存储电荷,并且在电路中起到了配合和调节电流的作用。

在本文中,我们将对电容的基本知识进行概述,并且对电容的分类、特点、应用场景以及如何进行电容的选择等方面进行分析。

一、电容的基本概念电容是指当两个导体之间存在电位差时,在导体间存在的电荷与电位差比值的物理参数。

从结构上来看,电容是由两个绝缘材料之间的电介质和连接的两个导电体构成的。

当有电压,在这两个导电体上形成一定量的电荷,而电荷量的大小取决于电容的电容值。

在电路中,电容与电阻、电感共同组成了电学元件中的三要素。

二、电容的分类从电容器的电介质来看,电容可以分为两种:电解电容和非电解电容。

电解电容是电容器的极板上涂上了一层氧化物,并且这一涂层会与极板的金属反应,最终成为一层极薄的电介质。

而非电解电容则是不需要涂层金属,可以采用多种材料做为电介质,如纸介电容、聚酯薄膜电容、聚酰亚胺电容以及多层陶瓷电容等。

从电容器的外形尺寸来看,电容可以分为盘式电容、柱式电容、方形电容、固态电容等。

其中盘式电容通常应用于高容量、低电压的场合,而柱式电容通常应用于高电压场合。

从电容器的结构来看,电容可以分为一般电容和调节电容。

调节电容是由可变电容组成的,它在原有的容量基础上可以进行一定范围的调节,从而满足电路中的需要。

而一般电容是具有固定容量的电容器。

三、电容的特点1. 电容对于频率的响应与电容的大小成正比,对于电容中储存的电荷量也成正比。

2. 电容的电压和电荷量和寿命均与工作温度密切相关。

当温度升高时,电容的电容值会降低,而电压容量和寿命都会缩短。

3. 电容上的电荷一旦存在,即便是断电状态,电容器中还是会保有这些电荷,只有通过电路的方法才能去除电荷。

4. 电容一般是具有直流阻抗,但是也存在一定的交流电阻,随着频率的升高,一些电容所表现出来的特殊性质,比如被视为“理想电容”的效果,会被削弱。

四、电容的应用场景1. 电源滤波:电容可以在电源线中去除高频噪声。

电容基本知识科普:主要参数和分类

电容基本知识科普:主要参数和分类

电容基本知识科普:主要参数和分类说到电子产品,电容算是一种常用的器件了,无论电源电路、音频电路、射频电路都统统离不开它,今天就来一起分享下电容的基础知识。

一、电容的含义电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷的储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。

一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。

电容的公式为:C=εS/4πkd。

其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。

常见的平行板电容器,电容为C=εS/d (ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离)。

在电容元件两端电压u的参考方向给定时,若以q表示参考正电位极板上的电荷量,则电容元件的电荷量与电压之间满足q=Cu。

电流等于单位时间内通过某一横截面的电荷量,所以得到I=dq/dt,因此电流与电容的关系是I=dq/dt=C(du/dt)。

该式表明,电流的大小与方向取决于电压对时间的变化率,电压增高时,du/dt》0,则dq/dt》0,i》0,极板上电荷增加,电容器充电;电压降低时,du/dt《0,则dq/dt 《0,i《0,极板上电荷减少,电容器反向放电。

当电压不随时间变化时,du/dt=0,则电流I=0,这时电容元件的电流等于零,相当于开路。

故电容元件有隔断直流的作用。

二、电容的容值电容的符号是C,在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,由于法拉这个单位太大,所以常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,换算关系如下1法拉(F)=1000毫法(mF)=1000000微法(μF);1微法(μF)=1000纳法(nF)=1000000皮法(pF)。

三、电容的参数1.标称容值与误差电容量即电容加上电荷后储存电荷的能力大小。

电容量误差是指其实际容量与标称容量间的偏差,通常有±10%、±20%,用在射频电路中PI匹配中的电容±0.5%、±0.75%的小误差电容。

电容器基础必学知识点

电容器基础必学知识点

电容器基础必学知识点
以下是电容器基础必学的知识点:
1. 电容器的定义:电容器是由两个导体之间夹着一层绝缘介质而形成
的电气装置,能够存储电荷并产生电场。

2. 电容器的符号和单位:电容器的电路图符号是两个平行的平行线,
之间有一个字母C表示。

电容的单位是法拉(F)。

3. 电容器的原理:电容器由两个导体板和之间的绝缘介质组成。

当电
压施加在电容器的两个导体板上时,会在两个导体板之间产生电场,
导致电荷在两个导体板上积聚。

4. 电容量:电容器的电容量是指在给定电压下,电容器可以存储的电
荷量,用单位电压下存储的电荷量(库仑/Coulomb)表示。

电容器的
电容量与电容器的尺寸、导体板的面积和导体板之间的距离有关。

5. 电容器的充放电:当电容器与电源连接时,电容器会逐渐充电。


电过程是指电荷从电源流向电容器的导体板,直到达到电容器的电压。

当电容器断开与电源的连接时,电容器会逐渐放电,即电荷从电容器
的导体板流向外部电路。

6. 电容器的串并联:电容器可以串联连接和并联连接。

串联连接时,
电容器的电容量等效为求和;并联连接时,电容器的电容量等效为求和。

7. 电容器的能量:电容器存储的能量与电容量和电压的平方成正比。

电容器的能量可以通过以下公式计算:能量(Joule)= 0.5 x 电容量
(法拉)x 电压(伏特)的平方。

以上是电容器基础必学的知识点,这些知识点对于理解电容器的原理和应用非常重要。

电容器基础知识

电容器基础知识

一、电容器基础电容器基本模型是一种中间被电介质材料隔开的双层导体电极所构成的单片器件,如图1所示。

这种介质必须是纯绝缘材料,它的特性在很大程度上决定了器件的电性能。

介质特性取决于电介质材料对电荷的储存能力(介电常数)和对外电场的本征响应,也就是电容量,损耗特性、绝缘电阻、介质抗电强度、老化速率以及上述性能的温度特性。

图1 单层平板电容器通常,电容器采用的介质材料见表1,主要包括:空气(介电常数K 几乎与真空相同,定义为1);天然介质:如云母,介电常数(K)为4~8;合成材料:如陶瓷,K值范围由9~1500。

电容器所用陶瓷介质是以钛酸盐为主要成份,可以通过配方调整制成具有极高介电常数和其他适当电特性的介质材料。

这是陶瓷电容器,尤其是片式多层陶瓷电容器(MLCC)技术的基础。

MLCC制造过程中的所有工艺和其它材料的确定原则都趋向于实现其介电性能的最优化。

表1 各种材料的介电常数材料介电常数材料介电常数真空 1.0 玻璃 3.7~19空气 1.004 氧化铝9聚酯(PET膜) 3 氧化钛(TiO2)85~170(随晶轴方向变化)纸4~6 钛酸钡(BaTiO3)1500 云母4~8 陶瓷(综合各种特性配制的复合体)20~150002500×1.0×(1.0)C = = 10027 pF4.452×0.056对于同一电容器,采用公制体系,换算因子f=11.31,尺寸用cm,容值也用微微法(pF)表示,,则:2500×2.54×2.54C = =10028pF11.31×0.1422可见,电容量和几何尺寸的关系是很明确的,增大电极面积和减少介质厚度,均可获得较大容量值。

然而,无休止地增大单层电容器的面积或减少介质的厚度是不切合实际的。

因此,提出了平行阵列式迭层型电容器的新概念,按这种方式可以制造比体积电容很大的单个器件,如图2所示。

在这种“多层”结构中,由于平行地排列了多层电极,使电极有效面积A’得以增大,而在电极间的介质厚度t ’则有可能进一步减薄,因此,电容量C随介质层数N的增大和介质厚度t ’的减小而增大。

电容器与电容

电容器与电容

电容器与电容电容器是一种能够存储电荷的电子元件。

当电容器接收到电荷时,电荷就会被存储在它的两个极板上。

电容器的大小可以影响它的存储能力,而存储能力的大小则决定了电容器的容量。

因此,电容的单位是法拉(Farad)。

电容的概念最初是由英国物理学家、化学家迈克尔·法拉第于19世纪提出的。

随着电学理论的不断发展,电容器已经被广泛应用于各种各样的电子设备中。

下面我们就来探讨一下电容器与电容的一些基本知识。

一、电容的基础知识1、电荷的概念电荷是物质固有的属性,是物体所带电量的大小,通常用Q 表示。

正电荷和负电荷分别表示物体所带的正电荷和负电荷。

2、电场的概念电场是指带电粒子周围空间出现的力场,通常用E表示。

带电粒子在电场中会受到电场力的作用,力的大小与电荷量和电场强度的乘积成正比。

3、电势的概念电势是指某一点处的电场能量,通常用V表示。

电势的大小与点电荷和离子间的距离成反比。

4、电容的概念电容是指存储电荷的能力,通常用C表示。

电容器是一种元器件,用于储存电能。

它可以将电荷存储在两个相对极性的极板之间,并通过电势差来储存。

5、电容的单位电容通常用法拉(farad)作为单位。

一法拉等于一库仑电荷通过电势差一伏特所能存储的电能。

二、电容器的基本结构电容器是一种由导体和绝缘体组成的装置。

它由两个金属板或箔片组成。

这个金属极板之间夹着一层非导体绝缘体,通常是聚乙烯或氧化铝。

电容器的大小和容量是由它的结构和材料来决定的。

金属极板的面积越大,电容器所储存的电荷就越多。

相反,金属极板之间的距离越近,电容器所储存的电荷就越小。

电容器的容量通常用标准单位法拉来表示。

一法拉的电容意味着当通过一个电荷量为一库仑的电容器时,它的电势差将增加一伏特。

三、电容器的能量存储电容器是一种能够存储电能的电子元件。

当电容器接收电荷时,电荷将被存储在它的极板上,电势差将增加。

这个过程中,电荷和电势的变化会导致电容器储存电能。

所存储的电能是与电容器的容量和电势差的平方成正比的。

电容基础知识及识别

电容基础知识及识别
10p-1μ
铝电解电容
体积小,容量大,损耗大,漏电大
电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等
0.47μ--10000μ
钽电解电容
损耗、漏电小于铝电解电容
在要求高的电路中代替铝电解电容
0.1μ--1000μ
4.常见电容的性能特点及应用场合
电容种类
特点
主要应用场合
容量范围
图片
聚酯(涤纶)电容
体积小,容量大,耐热耐湿,稳定性差
对稳定性和损耗要求不高的低频电路
40p-4μ
聚苯乙烯电容
低损耗,体积较大,稳定性好
对稳定性和损耗要求较高的电路
10p-1μ
聚丙烯电容(CBB)
性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差
代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路
电容基础知识及识别
电容器的主要参数有标称容量、允许偏差、额定源自压、绝缘电阻、漏电流有损耗因数等。
1.电容及允许偏差
电容是标志电容器存储电荷能力大小的参数,在相同的电压下,电容量越大,存储的电荷越多。电容基本单位为法拉(F),但这个单位太大,常采用其所长微法(μF)和皮法(pF)。它们之间的关系为:
1F=106μF=1012pF
100000
3.电容器的特性
电容器的充电
电容器的“隔直”特性
电容的放电
电容的“通交”特性
“通高频,阻低频”特性
电容器两端电压不能突变特性
电容器的动态特性--电容上的电压和电流关系
其中电容的动态特性比较难理解:
当电容两端的电压UC发生变化时,极板上存储的电荷q也相应发生变化,电荷在导线中移动,电路电出现电流IC。这说明电容中的电流与电压的变化率成正比,而与些时该电容两端的电压UC的数值无关,这一特性称为电容的动太特性。

电容器基础知识

电容器基础知识

电容器的基础知识及检测方法2007-04-02 17:46电容器的基础知识及检测方法2007-03-18 21:53电容器的基础知识及检测方法[结构特点][性能指标][命名方法] [选用常识][检测方法]一、基础知识电容器是一种储能元件,在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。

电容器通常叫做电容。

按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。

1.常用电容的结构和特点常用的电容器按其介质材料可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容等。

表1 常用电容的结构和特点电容种类电容结构和特点实物图片铝电解电容它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。

还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。

它的特点是容量大,但是漏电大,误差大,稳定性差,常用作交流旁路和滤波,在要求不高时也用于信号耦合。

电解电容有正、负极之分,使用时不能接反。

有正负极性,使用的时候,正负极不要接反。

纸介电容用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。

它的特点是体积较小,容量可以做得较大。

但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频比较合适。

金属化纸介电容结构和纸介电容基本相同。

它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。

油浸纸介电容它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强它的耐压。

它的特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。

玻璃釉电容以玻璃釉作介质,具有瓷介电容器的优点,且体积更小,耐高温。

陶瓷电容用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。

它的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适宜用于高频电路。

铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,适宜用于低频电路。

薄膜电容结构和纸介电容相同,介质是涤纶或者聚苯乙烯。

电容基础知识

电容基础知识
• 通过对以上电容特性的分析,我们可以大致总结 出高速PCB布线中对电容处理的要求,简单的说 就是降低电感。具体措施主要有:
• 减小电容引线/引脚的长度; • 使用宽的连线; • 电容尽量靠近器件,并直接和电源管脚相连; • 降低电容的高度(使用表贴型电容); • 电容之间不要共用过孔,可以考虑打多个过孔接
胆电容。

去藕:主要功能是提供一个局部的直流电流给有源器
件,以而减少开关电源在板上的传 播和将躁声引导到
地。容值大概是旁路电容的1%~0.1%。常用陶瓷电容。

耦合:作为两个电路ຫໍສະໝຸດ 间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路

滤波:将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波,接近
于直流。

整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。

ESR:串联等效电阻,包括引线和铝箔的接触电阻、
电解液的电阻等
• 其他参数:击穿电压、允许通过的最大纹波电流、使用的 温度范围、温度系数、频率特性等。
3、 电容器常见的作用

隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。

旁路:主要功能是产生一个交流分路,从而滤掉那些
不需要的能量。容值大概是10~470uF。常用铝电解电容、
• 储能:储存电能,用于必须要的时候释放。
4、电容的单位
• 电容的基本单位是:F (法),此外还有 μF(微法)、pF(皮法)
• 他们之间的具体换算如下: • 1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微
法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮 法(pF)
5、电容的耐压 单位:V(伏特)
• >> X7R材质系列
X7R:二类电介质,电气性能较稳定,在温度电 压与时间改变时性能的变化并不显著,适用于隔 直,偶合旁路与对容量稳定性要求不太高的全频 鉴电路。由于X7R是一种强电介质,因而能造出 容量比NPO介质更大的电容。

电容器基础知识

电容器基础知识

电解电容器简介一.电容器根本原理:1.电容器定义:一种能贮存电荷的电子组件.2.电容器的构成:由中间夹有电介质的两块金属板构成.当两极板分别带有等量异号的电荷Q 时,假设极间的电位差为V,那么两者之比就称为电容器的电容量.电介质〔AL 2O 3〕引导端 引导端〔导针〕金属导体〔正、负箔〕二.铝质电解电容器特色及原理之运用:1.铝电解电容器的构造.由阳极化成铝箔及阴极腐蚀箔、导针、电解纸、电解液结合而成化成:利用电解液在直流电作用下在纯AL 外表生产一层致密的AL2O3皮膜.阳极箔经化成后,含有一高介电常数的氧化膜 (AL2O3).此氧化皮膜当作阳极箔及阴极箔的绝缘层.氧化皮膜的厚度即为两箔间的距离(d),此厚度的厚薄可由化成来加以控制。

由于氧化皮膜的介电系数高,且厚度薄,故电解电容器的容量较其它电容器的容量为高。

电解电容器的实际阴极是及氧化膜接解之电解液。

而阴极箔只是将电流传到电解液而已民,电解纸是用来帮助电解液之吸收及防止阳极箔、阴极箔直接接触,因磨擦而使氧化皮膜受损特色及原理之运用。

电容器是电子设备中大量使用的主要组件之一.它具有隔直流与别离各种频率的能力.广泛用在隔直流﹑耦合﹑旁路﹑滤波﹑谐振回路调谐﹑能量转换﹑控制电路中的时间常数组件等方面.三. E/C 电气特性介绍.铝质电解电容器一般电气特性包括:静电容量;损失角;泄漏电流.1.静电容量:表征电容器贮存电荷能力的大小.静电容量: C= =ε (法拉第定律). ε—介电常数 d —两极间距离 s —两极间相对面积电容器的标称容量:E24﹑E12﹑E6三个系列.分别适用于允许偏差5%(Ⅰ级) ﹑U Q d S10%(Ⅱ级)﹑20%(Ⅲ级)的规格.这三个系列内的数值是按下式计算并经过必要的修正得到,即: E24系列X= 10n =lg -1 其中n=1--24 E12系列X=10n =lg -1 其中n=1--12 E6 系列X= 10n =lg -1 其中n=1—6 ,,,,6.8 ,10铝质电解电容器的标称容量应符合E6系列.在国际单位制中,电容的单位为法〔拉〕,一般用大写英文字母F 表示,当电容器的两级分别带有等值异电荷q 时,电量q 及极板间相应的电位差UA-UB 的比值,即C=q/(UA-UB)。

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电容器的基础知识简介
一、电容器的构造:
电容器是由中间夹有电介质的两的导体组成的元件构成,这两个导体称为电容器的电极,在电容器上施加一定的电压U,两个极板上就分别带有等量异号的电荷Q。

且电压U和Q的比值是一个恒定不变的数值,因此定义这个比值为电容器的电容量C,即:C=Q/U,因此C是一个表征电容器的电荷存贮能力的参数。

在公式:C=Q/U中,Q的单位为库仑,U的单位为伏特,C的单位即为法拉(F),但实际使用中,法拉的单位太大,因此常用单位为:微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF),等量关系如下:
1F=106μF 1μF =103 nF=106 pF
以平板电容器为例,其电容量计算公式为:C=ε·S/d
式中:ε-为两极板之间介质的介电常数
S-为极板的有效面积
d-为两极板之间的距离
由上式可以看出电容器的容量与电介质的材料和电极的几何尺寸之间的关系。

二、电容器损耗角正切:
实际电容器可以等效为一个理想电容器C与一个等效串联电阻r串联而成,如图:
由于电容器上电压的相位落后电流π/2,根据矢量图:
tanδ=Ur/Uc=Ir/[I·(1/ωC)]=ωC r
即电容器所消耗的有功功率和电容器上储存的无功功率的比值就是损耗角正切值,δ即为电容的损耗角。

三、电容器的分类:
由于电容器的性能和用途在很大程度上决定于所用的介质,所以电容器通常以介质种类分类。

目前最常用的电容器的可分为如下三大类:
1.陶瓷电容器
2.有机薄膜电容器
3.电解电容器
四、电容器在线路中的作用
电容器在电子电路中起调谐、旁路、耦合、滤波等重要作用,具有隔直流,通交流的特点。

接下来我们对铝电解电容器、陶瓷电容器和有机薄膜电容器的特性做具体介绍。

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