電容器的分類和實際應用
電容(器)的基本結構:兩塊金屬板(兩極板)加上中間的絕緣體(介電質)。物理模型圖:-II-,符號C(Capacitor)。當兩金屬板之間加 上電壓U,金屬板上就會有電荷累積,一板+Q,另一板-Q,稱電容器容納了電荷量為Q的電荷。此時電容器的正負兩極間存在電場,電容既不產生也不消耗能 量,是儲能組件,能量就儲存于此電場中,能量計算公式:E=CU^2/2。
電容量(C)是表征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(電壓)增加1伏所需的電量叫做電容器的電容量,即C=Q/U。 顯然C的大小并不是由U或Q 決定的,它的決定式是 C=εS/4πkd 。其中,ε為極板間介質的介電常數,S為電容極板的正對面積,d為電容極板的距離, k則是靜電力常量。在國際單位制里,電容的單位是法拉,簡稱法(F)。常用的電容單位有毫法(mF)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF)等,換算 關系是:
1F=10^3mF=10^6μF=10^9nF=10^12pF 1F=1C/V(1庫侖/伏特)
兩個電容量為C1,C2的電容器并聯C=C1+C2;串聯C=C1C2/(C1+C2)
電容兩端的電壓與電流的關系:電流I(t)=dQ/dt,即Q關于時間t的函數求導,I(t)=Q(t)’。所以電容兩邊的電壓與電流的關系為I(t)=Q(t)’=CU(t)’ (Q(t)=CU(t))。
電容器的主要特性參數:
1.標稱電容量和允許偏差
標稱電容量是標志在電容器上的電容量。電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差。
2.額定電壓
在最低環境溫度和額定環境溫度下可連續加在電容器的最高直流電壓有效值,一般直接標注在電容器外殼上。
3.絕緣電阻
直流電壓加在電容上,并產生漏電電流,兩者之比稱為絕緣電阻。
4.電容的時間常數
為恰當的評價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數,它等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。
5.損耗
電容在電場作用下,在單位時間內因發熱所消耗的能量叫做損耗。
6.頻率特性
隨著頻率的上升,一般電容器的電容量呈現下降的規律。
7.類別溫度范圍
電容器設計所確定的能連續工作的環境溫度范圍。
電容器主要用于電力系統中功率因數的提高,電子電路中獲得振蕩、濾波、相移、旁路、耦合等。各種電路的適用的電容器如下:
1.高頻旁路:陶瓷電容器、云母電容、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。
2.低頻旁路:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。
3.濾波:鋁電解電容器、紙介電容器、復合紙介電容器、液體鉭電容器。
4.調諧:陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
5.低耦合:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。
電容器的分類
一、電容器一般可以分為沒有極性的普通電容器和有極性的電解電容。
1.普通電容器分為固定電容器、半可變電容器(微調電容器)、可變電容器。
固定電容器指一經制成后,其電容量不能再改變的電容器。
半可變電容器(微調電容器)在各種調諧及振蕩電路中作為補償電容器或校正電容器使用,分為云母微調電容器、瓷介微調電容器、薄膜微調電容器、拉線微調電容器等。
可變電容器是一種電容量可以在一定范圍內調節的電容器,通常在無線電接收電路中作調諧電容器用。
2.有極性的電解電容是一種介質有電解液涂層、有極性、分正負不可接錯的電容器。其特點是電容量大、制造簡單、價格便宜。電解電容器以其正電極的不同分為鋁電解電容器和鉭電解電容器。
二.按用途分電容器有:高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、中和、墊整、"S"校正、
1.補償、逆程、自舉升壓、穩頻、定時、降壓限流、小型電容器等。
2.旁路(去耦):為交流電路中某些并聯的組件提供低阻抗通路。
3.耦合:作為兩個電路之間的連接,允許交流信號通過并傳輸到下一級電路
4.濾波:它并接在電路正負極之間,把電路中無用的交流去掉,一般采用大容量電解容器,也有 采用其它固定電容器的。
5.調諧:對與頻率相關的電路進行系統調諧,比如手機、收音機。
6.整流:在預定的時間開或者關半閉導體開關組件。
三,按電介質材料來分類一般有:紙介電容器、滌綸電容器 、聚苯乙烯電容器 、聚丙烯電容器、聚四氟乙烯電容器 、聚酰亞胺薄膜電容器 、酸酯薄膜電容器、、復合薄膜電容器 漆膜電容器、 疊片形金屬化聚碳酸酯電容器 、云母電容器、瓷介電容器、玻璃釉電容器等。
常見電容
鋁電解電容器
用浸有糊狀電解質的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成,薄的氧化膜作介質的電容器。因為氧化膜有單向導電性質,所以電解電容器具有極性。
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