電容是怎么工作的？

ID:372651 · 發表于 2018-7-21 14:31

　　電容（或稱電容量）是表征電容器容納電荷本領的物理量。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。電容器從物理學上講，它是一種靜態電荷存儲介質（就像一只水桶一樣，你可以把電荷充存進去，在沒有放電回路的情況下，刨除介質漏電自放電效應/電解電容比較明顯，可能電荷會永久存在，這是它的特征），它的用途較廣，它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用于電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、隔直流等電路中。
　　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。由于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。下文介紹電容器的主要參數及應用，可供讀者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。
　　云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、類別溫度范圍：電容器設計所確定的能連續工作的環境溫度范圍，該范圍取決于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沖電壓的峰值。
　　電容器應用在高壓場合時，必須注意電暈的影響。電暈是由于在介質/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。對于所有的電容器，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(tanδ)：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。
　　這里需要解釋一下，在實際應用中，電容器并不是一個純電容，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。對于電子設備來說，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。
　　這個關系用下式來表達：tanδ=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。

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