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電容指的是在給定電位差下的電荷儲藏量;記為C,國際單位是法拉(F)。一般來說,電荷在電場中會受力而移動,當導體之間有了介質,則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上;造成電荷的累積儲存,最常見的例子就是兩片平行金屬板。電容也是電容器的俗稱。

1 電容 -簡介

電容是表徵電容器容納電荷的本領的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量,叫做電容器的電容。電容的符號是C。很多電子產品中,電容器都是必不可少的電子元器件,它在電子設備中充當整流器的平滑濾波、電源和退耦、交流信號的旁路、交直流電路的交流耦合等。

2 電容 -物理定義

在國際單位制里,電容的單位是法拉,簡稱法,符號是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,換算關係是:
1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)
1微法(μF)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF)。
相關公式:
一個電容器,如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏,這個電容器的電容就是1法,即:C=Q/U         
但電容的大小不是由Q或U決定的,即:C=εS/4πkd 。其中,ε是一個常數,S為電容極板的面積,d為電容極板的距離, k則是靜電力常量。
電容器的電勢能計算公式:E=CU^2/2

3 電容 -分類介紹

名稱:聚酯(滌綸)電容(CL)
符號:
電容量:40p--4μ
額定電壓:63--630V
主要特點:小體積,大容量,耐熱耐濕,穩定性差
應用:對穩定性和損耗要求不高的低頻電路

名稱:聚苯乙烯電容(CB)
符號:
電容量:10p--1μ
額定電壓:100V--30KV
主要特點:穩定,低損耗,體積較大
應用:對穩定性和損耗要求較高的電路

電容電容

名稱:聚丙烯電容(CBB)
符號:
電容量:1000p--10μ
額定電壓:63--2000V
主要特點:性能與聚苯相似但體積小,穩定性略差
應用:代替大部分聚苯或雲母電容,用於要求較高的電路

名稱:雲母電容(CY)
符號:
電容量:10p--0。1μ
額定電壓:100V--7kV
主要特點:高穩定性,高可靠性,溫度係數小
應用:高頻振蕩,脈衝等要求較高的電路

名稱:高頻瓷介電容(CC)
符號:
電容量:1--6800p
額定電壓:63--500V
主要特點:高頻損耗小,穩定性好
應用:高頻電路

名稱:低頻瓷介電容(CT)
符號:
電容量:10p--4。7μ
額定電壓:50V--100V
主要特點:體積小,價廉,損耗大,穩定性差
應用:要求不高的低頻電路

名稱:玻璃釉電容(CI)
符號:
電容量:10p--0。1μ
額定電壓:63--400V
主要特點:穩定性較好,損耗小,耐高溫(200度)
應用:脈衝、耦合、旁路等電路
名稱:鋁電解電容
符號:
電容量:0。47--10000μ
額定電壓:6。3--450V
主要特點:體積小,容量大,損耗大,漏電大
應用:電源濾波,低頻耦合,去耦,旁路等

名稱:鉭電解電容(CA)鈮電解電容(CN)
符號:
電容量:0。1--1000μ
額定電壓:6。3--125V
主要特點:損耗、漏電小於鋁電解電容
應用:在要求高的電路中代替鋁電解電容

名稱:空氣介質可變電容器
符號:
可變電容量:100--1500p
主要特點:損耗小,效率高;可根據要求製成直線式、直線波長式、直線頻率式及對數式等
應用:電子儀器,廣播電視設備等

名稱:薄膜介質可變電容器
符號:
可變電容量:15--550p
主要特點:體積小,重量輕;損耗比空氣介質的大
應用:通訊,廣播接收機等
名稱:薄膜介質微調電容器
符號:
可變電容量:1--29p
主要特點:損耗較大,體積小
應用:收錄機,電子儀器等電路作電路補償

名稱:陶瓷介質微調電容器
符號:
可變電容量:0。3--22p
主要特點:損耗較小,體積較小
應用:精密調諧的高頻振蕩迴路

名稱:獨石電容
最大的缺點是溫度係數很高,做振蕩器的穩漂讓人受不了,我們做的一個555振蕩器,電容剛好在7805旁邊,開機后,用示波器看頻率,眼看著就慢慢變化,後來換成滌綸電容就好多了.
獨石電容的特點:
電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩定,耐高溫耐濕性好等。
應用範圍:
廣泛應用於電子精密儀器。各種小型電子設備作諧振、耦合、濾波、旁路。
容量範圍:
0.5PF--1ΜF
耐壓:二倍額定電壓。
裡面說獨石又叫多層瓷介電容,分兩種類型,1型性能挺好,但容量小,一般小於0。2U,另一種叫II型,容量大,但性能一般。
就溫漂而言:
獨石為正溫糸數+130左右,CBB為負溫係數-230,用適當比例並聯使用,可使溫漂降到很小.
就價格而言:
鉭,鈮電容最貴,獨石,CBB較便宜,瓷片最低,但有種高頻零溫漂黑點瓷片稍貴.雲母電容Q值較高,也稍貴。

4 電容 -應用及參數

很多電子產品中,電容器都是必不可少的電子元器件,它在電子設備中充當整流器的平滑濾波、電源和退耦、交流信號的旁路、交直流電路的交流耦合等。由於電容器的類型和結構種類比較多,因此,使用者不僅需要了解各類電容器的性能指標和一般特性,而且還必須了解在給定用途下各種元件的優缺點、機械或環境的限制條件等。下面介紹電容器的主要參數及應用,可供選擇電容器種類時用。 

1、標稱電容量(CR):電容器產品標出的電容量值。 
雲母和陶瓷介質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形式的電容量居中(大約在0005μF10μF);通常電解電容器的容量較大。這是一個粗略的分類法。 

2、類別溫度範圍:電容器設計所確定的能連續工作的環境溫度範圍,該範圍取決於它相應類別的溫度極限值,如上限類別溫度、下限類別溫度、額定溫度(可以連續施加額定電壓的最高環境溫度)等。
 
3、額定電壓(UR):在下限類別溫度和額定溫度之間的任一溫度下,可以連續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衝電壓的峰值。 

電容電容
電容器應用在高壓場合時,必須注意電暈的影響。電暈是由於
在介質/電極層之間存在空隙而產生的,它除了可以產生損壞設備的寄生信號外,還會導致電容器介質擊穿。在交流或脈動條件下,電暈特別容易發生。對於所有的電容器,在使用中應保證直流電壓與交流峰值電壓之和不的超過直流電壓額定值。 

4、損耗角正切(tgδ):在規定頻率的正弦電壓下,電容器的損耗功率除以電容器的無功功率。 

這裡需要解釋一下,在實際應用中,電容器並不是一個純電容,其內部還有等效電阻,它的簡化等效電路如下圖所示。圖中C為電容器的實際電容量,Rs是電容器的串聯等效電阻,Rp是介質的絕緣電阻,Ro是介質的吸收等效電阻。對於電子設備來說,要求Rs愈小愈好,也就是說要求損耗功率小,其與電容的功率的夾角δ要小。
這個關係用下式來表達:tgδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs  因此,在應用當中應注意選擇這個參數,避免自身發熱過大,以減少設備的失效性。 

5、電容器的溫度特性:通常是以20℃基準溫度的電容量與有關溫度的電容量的百分比表示。 

5 電容 -主要用途

1.隔直流:作用是阻止直流通過而讓交流通過。

2.旁路(去耦):為交流電路中某些並聯的元件提供低阻抗通路。

3.耦合:作為兩個電路之間的連接,允許交流信號通過並傳輸到下一級電路

4.濾波:這個對DIY而言很重要,顯卡上的電容基本都是這個作用。

5.溫度補償:針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響,而進行補償,改善電路的穩定性。

6.計時:電容器與電阻器配合使用,確定電路的時間常數。

7.調諧:對與頻率相關的電路進行系統調諧,比如手機、收音機、電視機。

8.整流:在預定的時間開或者關半閉導體開關元件。

9.儲能:儲存電能,用於必須要的時候釋放。例如相機閃光燈,加熱設備等等。(如今某些電容的儲能水平已經接近鋰電池的水準,一個電容儲存的電能可以供一個手機使用一天。

電容就是兩塊導體(陰極和陽極)中間夾著一塊絕緣體(介質)構成的電子元件。電容的種類首先要按照介質種類來分。這當中可分為無機介質電容器、有機介質電容器和電解電容器三大類。不同介質的電容,在結構、成本、特性、用途方面都大不相同。

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