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电容器简介

什么是电容器？

电容器也被称为冷凝器。这是电阻器如电阻器之一。电容器通常用于存储电荷。在电容器中，电荷以“电场”的形式存储。电容器在许多电气和电子电路中发挥着重要作用。

电容器

通常，电容器具有两个不彼此连接的平行金属板。电容器中的两个板通过非导电介质（绝缘介质）分离该介质通常是已知的介电。

从非常小的电容器中有不同的类型和不同的电容器形状，其用于谐振电路到大电容器，用于稳定HVDC线。但所有电容器都在进行相同的工作，该工作储存电荷。

电容器的形状是矩形的，方形，圆形，圆柱形或球形。与电阻器不同，理想的电容器不会消散能量。可以使用不同类型的电容器可以使用不同的符号来表示它们如下所示。

电容器的符号

为什么电容很重要？

电容器有许多属性

  1. 它们可以存储能量，并且在需要时，它可以将这种能量消散到电路上。
  2. 它们可以阻断直流电，允许交流电通过，这样就可以将电路的一部分与另一部分耦合起来。
  3. 带有电容的电路取决于频率，因此可以用来放大特定的频率。
  4. 作为电容器，当应用于交流输入时，电流引导电压，因此在电源应用中，它增加了负载功率，使其更经济。
  5. 它允许高频，因此它可以用作过滤器以过滤低频或收集高频。
  6. 随着电容器的电抗和频率与相反相关的电抗性和频率，这可以用于在某些频率下增加或降低电路阻抗，并且可以用作滤波器。

同样，当在交流或直流电路中使用时，电容器表现出许多特性，因此它们在电气和电子电路中起着重要的作用。

施工电容器

如前所述，有不同类型的电容器。这些不同的类型将有不同类型的结构。平行板电容器是最简单的电容器。让我们了解这个电容器的构造。

它由两块隔一段距离的金属板组成。这两块板之间的空间用介电材料填充。电容器的两个引线是从这两个极板上取下来的。

电容器的电容取决于极板之间的距离和极板的面积。电容值可以通过改变这些参数中的任何一个来改变。

可变电容器可以通过使这些板中的一个固定和其他移动来构造。

电容器的介电系数

电介质用作板之间的绝缘材料。电介质可以是任何非导电材料，例如陶瓷，蜡纸，云母，塑料或某种形式的液体凝胶。

电介质也在决定电容的值方面起着重要意义。当电容器的板之间引入电介质时，其值增加。

不同的介电材料会有不同的介电常数，但这个值为>1。

下表给出了每种介质材料的介电常数值

桌子

电介质可以是两种类型

  1. 极性电介质：这些电介质将具有永久电介质运动
  2. 非极性介质:它们将有暂时的介电力矩。把它们置于电场中，它们就会被诱导出偶极矩。
复杂介入性

自由空间（εO）的介电材料和介电常数的相对介电常数（εr）的产物称为介电材料的“复杂介电常数”或“实际介电常数”。复杂介电常数的表达式如下给出，

ε=ε0*εr

复介电常数的值总是等于相对介电常数，因为自由空间的介电常数等于1。介电常数或复介电常数的值因介电材料的不同而不同。

用于共同介电材料的复杂介电常数（ε）的一些标准值是空气= 1.0005，纯真空= 1.0000，云母= 5至7，纸= 2.5至3.5，木材= 3至8，玻璃= 3至10和金属氧化物粉末= 6到20等等。

电容器可根据其绝缘或介电材料的性质和特性进行分类，它们如下所述

  1. 高稳定性和低损耗电容器-云母，低k陶瓷，聚苯乙烯电容器是这种类型的例子。
  2. 中等稳定性和中损电容器 - 纸张，塑料薄膜和高k陶瓷电容器是这种类型的示例。
  3. 极化电容器-这类电容器的例子是电解的，钽的。

工作

如上所述，在电容器上由电介质分开的两个导体组成时，当开发两个导体电位之间存在任何电位差时。这使得电容器充电和放电。

让我们以实际的方式理解这一点。当电容器连接到电池（DC源）时，电流开始流过电路。

这样，负电荷在一块板上积累，正电荷在另一块板上积累。这个过程一直持续到电容电压达到电源电压。

当充电电压等于电源电压电容器时，即使电池连接也可以进一步停止充电。当电池被移除时，将累积两块板，并充电。因此，电荷存储在电容器中。

但是当电源电压来自交流电源时，它会不断地充放电，充放电的速率取决于电源的频率。

例子

可以使用简单的例子在这里可以理解工作。以下电路显示两个开关A和B.当开关1关闭时，电流从电池从电池流到电容器。当电容器电压达到电源电压时，它会进一步停止充电。

电容器充电

现在连接开关到位置b。现在你可以观察到LED开始发光，这慢慢淡出，因为电容正在放电。

卸货

电容器的电容由

C = KεA / d

或者

C =εa/4πd

或者

c =εo*εr（a / d）

在哪里，

C -电容器的电容

板之间的区域

D -两个板块之间的距离

自由空间的εo -介电常数

εr - 相对介电常数。

k-介电常数

电容器的电容

电容是电容器的属性，其定义其存储在其中的最大电荷量。它无处不在。

电容可以根据电容器的形状而变化。可以通过使用导体的几何形状和介电材料特性来计算电容。让我们看看平行板电容器的电容。

电容被定义为它们之间的板上的电荷（Q）与它们之间的电位差（V）的比率，

C = Q / V,

由此可得电流为

我(t) = C d (v) / d (t))

这可以表示为法拉(F)，以英国物理学家迈克尔法拉第的名字命名。

根据上述定义，我们可以观察到电容与电荷（Q）直接成比例，并且与电压（V）成反比。

通过增加板的数量可以增加电容器的电容，这有助于保持相同的电容器尺寸。这里，板的面积增加。

标准电容单位

通常法律是一个高值所以，电容表示为电容器实时的子单元，例如微法（UF），纳米法拉德（NF）和Pico Farads（PF）。

大多数电气和电子应用由以下标准单元（SI）前缀覆盖，以便于计算，

  • 1 MF（Milli Farad）= 10-3 F =1000μF= 1000000 NF
  • 1μF（MicroFarad）= 10-6 F = 1000 NF = 1000000 PF
  • 1 NF（Nano Farad）= 10-9 F = 1000 PF
  • 1 pF (picofarad) = 10−12 F

为了将μ F转换为nF或pF，或转换为其他广泛的单位，反之亦然，我们需要使用电容单位转换器。

电容器的电压额定值

这不是电压，直到电容器电荷，而且电容器可以安全地操作，直到电容器电压。该电压称为工作电压（WV）或DC工作电压（DC-WV）.Below图示出了电容器的电压额定值。

DSC01111

如果电容器施加大于该电压的电压，则由于电介质断裂，通过在板之间产生电弧可能损坏。

在使用电容器设计电路时，应注意，使得电容器的电压额定值大于电路中使用的电压。例如，如果电路工作电压为12V，则需要选择具有12V或更高的电压等级的电容器。

电容器的该工作电压取决于电容器板，电介质厚度和使用的电路类型之间使用的电介质材料等因素。

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16个反应

    1. @Kavi如果你使用Safari浏览器，你可以很容易地将文章保存为PDF格式。Safari有一个名为“阅读器”的功能。您可以在阅读器模式(SHIFT+CMD+R在Mac或查看->显示阅读器菜单)查看文章，并将其保存为PDF。当你在阅读器模式下打印文章时，如果你用的是Mac，你会看到“另存为PDF”选项。我不确定Windows上是否有这个选项。

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  2. 最好的文章，首先我想说谢谢你张贴这么好的文章。你能解释一下在设计任何电路时，电容值是如何选择的吗?当你很好地解释如何选择额定电压电容器的特殊应用，就像你能告诉我如何选择特定的电容值在电路中。

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  4. 在直接了解特定pt的情况下，即使是一个很差的STDT也会得到充分的理解。
    非常感谢给予安抚的。

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  10. 真的很棒......利用深层概念在更短的时间内。
    谢谢你这样的奖金
    篇文章。
    继续努力吧……

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