電容器器件種類繁多,包括現(xiàn)在的貼片電容器等,但它的基本結(jié)構(gòu)都是由二片金屬,中間用絕緣介質(zhì)隔開做成的,所以電容器容量大小與金屬面的面積有關(guān),即面積越大則容量越大;其次與組成電容器的介質(zhì)材料有關(guān),不同介質(zhì)材料的電容器,其電容量不同,這種特性材料我們僅僅只要知道即可,一般電容器生產(chǎn)廠家非常清楚。
再者,與組成電容器的金屬、介質(zhì)、金屬的極板間距有關(guān)。例如一種由鋁材料組成的由空氣為介質(zhì)的可變電容器,它的容量就比較大(為2×365pF)。并且這種結(jié)構(gòu)的電容器的承受電壓比較高。見(jiàn)下圖所示
電容器是由絕緣體(電介質(zhì))分隔開的兩個(gè)導(dǎo)體(電極)的組合。電容器是具有充放電能量的一種電子元器件;它可以用來(lái)容納和存儲(chǔ)電荷的裝置。
★電容器也是電子元器件之一,屬于一種基本元件。顧名思義,“容”是容器,容器是一種可以儲(chǔ)存東西,電容器是儲(chǔ)存電荷的容器,簡(jiǎn)稱電容,常用英語(yǔ)字母“C”表示。那么能夠儲(chǔ)存電荷的數(shù)量的本領(lǐng)叫電容量。電容量的表示單位是“法拉”,,簡(jiǎn)稱“法”,用字母“F”表示。但實(shí)際應(yīng)用中由于“法拉”這一單位實(shí)在是太大了,正常使用中人們習(xí)慣性用的單位比法拉要小很多,如“微法”(μf)和“微微法”(pF)。其換算關(guān)系如下:
1F(法拉)=1000000μF(微法)=10⁶μF(微法)
1μF(微法)=1000000pF(微微法)=10⁶μF(微微法)
電容器具有儲(chǔ)存電荷能力特性:電容器中所充電的電荷會(huì)自動(dòng)儲(chǔ)存在電容器中,只要外部電路中不存在讓電容器放電的條件,電荷就一直會(huì)儲(chǔ)存在電容器中。不過(guò)這是一種理論上的條件,事實(shí)上由于組成電容器的材料和電容器所處環(huán)境,由于空氣濕度存在水份,所以電容器也會(huì)自然環(huán)境中慢慢的放電,而將電荷失去部分。
★電容器的特性正好與電感恰恰相反,對(duì)于交流電的阻力卻很小。這種阻力叫做“容抗”。容抗是指交流電能夠通過(guò)電容器,但是電容器極板上所帶電荷容抗雖然很小,但它還是對(duì)定向移動(dòng)的電荷具有阻礙作用,物理學(xué)上把這種阻礙作用稱為容抗,用字母Xc表示。
Xc=1/2πfC
式中的2π為常數(shù),計(jì)算時(shí)用2×3.14=6.28;
f為交流電源的頻率,單位為赫茲(Hz);
C為電容器的容量,單位為法拉(F)。
從容抗計(jì)算公式中可以看出來(lái),由于直流電的頻率為零,所以它的容抗為無(wú)窮大∝,故,直流電是不能通過(guò)電容器的。電子電路中常利用電容器的這種特性來(lái)隔斷直流電,而讓交流電(交流信號(hào))通過(guò)。構(gòu)成各種類型濾波器,來(lái)分離高頻和低頻信號(hào)。
★電容器充電后,極板所帶電量用q表示,它與施加在極板兩端的電壓U的大小成正比,即q=CU。式中的比例常數(shù)C就是電容器的電容量。也可以改寫為C=q/U。所以電容量也可以說(shuō)是在單位電壓下,極板上所帶電量的大小。在上面的兩個(gè)式子中,電量q的單位是庫(kù),電壓你的單位是伏,電容量C為法拉。
電容在串、并聯(lián)時(shí),計(jì)算總電容的公式正好與電阻串、 并聯(lián)時(shí)的計(jì)算公式相反。在電容并聯(lián)時(shí),總電容為各并聯(lián)電容之和,即總電容為:
C = C ₁+ C₂ + C ₃+ ……
在電容器串聯(lián)時(shí),總電容的倒數(shù)等于各串聯(lián)電容倒數(shù)之和,
即1/C=1/C₁+1/C₂+1/C₃+……。
★電容器品種繁多,常見(jiàn)的有無(wú)極性電容和有極性電容器。無(wú)極性電容常見(jiàn)有云母電容、滌綸電容、玻璃釉電容、瓷介電容、、紙介電容和色環(huán)電容等。有極性電容也稱為電解電容器;它具有正負(fù)極之分。無(wú)極性電容串聯(lián)不存在極性可以隨意連接,但電解電容器串聯(lián)必須將電容的正負(fù)極進(jìn)行連接,否則就可能損壞串聯(lián)的電解電容器。不同材料組成的電容器其耐壓值也特別重要,在使用更換它時(shí),除體積之外一定要考慮用耐壓值高的替換耐壓值低的,不然容易引起過(guò)電壓造成電容器炸裂損壞。
★最后說(shuō)一說(shuō)電容器的基本作用
①隔直通交;即可以順利通過(guò)交流信號(hào)阻斷直流信號(hào)通過(guò)。
②耦合電容器;在電子信號(hào)放大器中,作為上一級(jí)傳遞至下一級(jí)放大電路的橋梁作用。
③旁路電容;電路中如果需要從信號(hào)中去除某一頻率段的信號(hào),常用于高頻電路中。
④濾波電容;電容C用在濾波電路中,在電源濾波和各種濾波電路中使用這種電容電路,濾波電容將一定頻率的信號(hào)在電路中去除。
⑤諧振電容;用在信號(hào)中并聯(lián)或串聯(lián)電路中,產(chǎn)生諧振,進(jìn)行變頻、或者選頻。
⑥退耦電容;電容器在多級(jí)放大器的直流電源中使用,消除每級(jí)放大器之間的有害低頻交連。
⑦中和電容;這種電容容量不大(1 ~ 10 p)在收音機(jī)高頻與中頻,上下級(jí)之間交鏈處串聯(lián),以消除自激。
⑧定時(shí)電容;通過(guò)可變電阻器調(diào)節(jié),改變電容充放電時(shí)間,來(lái)控制放大電路的時(shí)間常數(shù)。