電容的含義及應(yīng)用說(shuō)明

關(guān)電容的知識(shí)，什么是電容，電容（或電容量）指在給定電位差下的電荷儲(chǔ)藏量，介紹了電容與電池容量的關(guān)系，以及電容的公式，一起來(lái)了解下

什么是電容

電容（或電容量， Capacitance）指在給定電位差下的電荷儲(chǔ)藏量；記為C，國(guó)際單位是法拉（F）。

一般來(lái)說(shuō)，電荷在電場(chǎng)中會(huì)受力而移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在導(dǎo)體上；造成電荷的累積儲(chǔ)存，最常見(jiàn)的例子就是兩片平行金屬板。也是電容器的俗稱(chēng)。

電容（或稱(chēng)電容量）是表現(xiàn)電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢(shì)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(xué)上講，它是一種靜態(tài)電荷存儲(chǔ)介質(zhì)（就像一只水桶一樣，你可以把電荷充存進(jìn)去，在沒(méi)有放電回路的情況下，刨除介質(zhì)漏電自放電效應(yīng)(電解電容比較明顯），可能電荷會(huì)永久存在，這是它的特征，它的用途較廣，它是電子、電力領(lǐng)域中不可缺少的電子元件。主要用于電源濾波、信號(hào)濾波、信號(hào)耦合、諧振、隔直流等電路中。

在電路學(xué)里，給定電勢(shì)差，電容器儲(chǔ)存電荷的能力，稱(chēng)為電容（capacitance），標(biāo)記為C。采用國(guó)際單位制，電容的單位是法拉（farad），標(biāo)記為F。

電容的符號(hào)是C，C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U，在國(guó)際單位制里，電容的單位是法拉，簡(jiǎn)稱(chēng)法，符號(hào)是F，由于法拉單位太大，所以常用電容單位有毫法(mF)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF)(皮法又稱(chēng)微微法)等，其換算關(guān)系為：1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)1微法(μF)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF)。

電容與電池容量的關(guān)系：

1伏安時(shí)=1瓦時(shí)=3600焦耳w=0.5cuu比如一個(gè)超級(jí)電容標(biāo)稱(chēng)電壓2.3伏，電容量3200F，它充滿(mǎn)電后可攜帶的能量為：0.5*3200*2.3*2.3=8464焦耳。

電容公式：

一個(gè)電容器如果帶1庫(kù)的電量時(shí)兩級(jí)間的電勢(shì)差是1伏，這個(gè)電容器的電容就是1法，即：C=Q/U 但電容的大小不是由Q（帶電量）或U（電壓）決定的，即：C=εS/4πkd 。

其中，ε是一個(gè)常數(shù)，S為電容極板的正對(duì)面積，d為電容極板的距離， k則是靜電力常量。常見(jiàn)的平行板電容器,電容為C=εS/d.（ε為極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，S為極板面積，d為極板間的距離。）

定義式：C=Q/U

電容器的電勢(shì)能計(jì)算公式：E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C

多電容器并聯(lián)計(jì)算公式：C=C1 C2 C3 … Cn

多電容器串聯(lián)計(jì)算公式：1/C=1/C1 1/C2 … 1/Cn

三電容器串聯(lián)：C=(C1*C2*C3)/(C1*C2 C2*C3 C1*C3)

電容是指容納電場(chǎng)的能力。任何靜電場(chǎng)都是由許多個(gè)電容組成，有靜電場(chǎng)就有電容，電容是用靜電場(chǎng)描述的。

一般認(rèn)為孤立導(dǎo)體與無(wú)窮遠(yuǎn)處構(gòu)成電容，導(dǎo)體接地等效于接到無(wú)窮遠(yuǎn)處，并與大地連接成整體。

實(shí)際應(yīng)用

電子制作中需要用到各種各樣的電容器，它們?cè)陔娐分蟹謩e起著不同的作用。與電阻器相似，通常簡(jiǎn)稱(chēng)其為電容，用字母C表示。顧名思義，電容器就是“儲(chǔ)存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多，但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)（固體、氣體或液體）所隔開(kāi)，就構(gòu)成了電容器。兩片金屬稱(chēng)為極板，中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見(jiàn)的是固定容量的電容，最多見(jiàn)的是電解電容和瓷片電容。

不同的電容器儲(chǔ)存電荷的能力也不相同。規(guī)定把電容器外加1伏特直流電壓時(shí)所儲(chǔ)存的電荷量稱(chēng)為該電容器的電容量。電容的基本單位為法拉（F）。但實(shí)際上，法拉是一個(gè)很不常用的單位，因?yàn)殡娙萜鞯娜萘客�往�?法拉小得多，常用微法（μF）、納法（nF）、皮法（pF）（皮法又稱(chēng)微微法）等，它們的關(guān)系是：1法拉（F）= 1000000微法（μF） 1微法（μF）= 1000納法（nF）= 1000000皮法（pF）

在電子線(xiàn)路中，電容用來(lái)通過(guò)交流而阻隔直流，也用來(lái)存儲(chǔ)和釋放電荷以充當(dāng)濾波器，平滑輸出脈動(dòng)信號(hào)。小容量的電容，通常在高頻電路中使用，如收音機(jī)、發(fā)射機(jī)和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲(chǔ)電荷用。而且還有一個(gè)特點(diǎn)，一般1μF以上的電容均為電解電容，而1μF以下的電容多為瓷片電容，當(dāng)然也有其他的，比如獨(dú)石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個(gè)鋁殼，里面充滿(mǎn)了電解質(zhì)，并引出兩個(gè)電極，作為正（ ）、負(fù)（-）極，與其它電容器不同，它們?cè)陔娐分械臉O性不能接錯(cuò)，而其他電容則沒(méi)有極性。

把電容器的兩個(gè)電極分別接在電源的正、負(fù)極上，過(guò)一會(huì)兒即使把電源斷開(kāi)，兩個(gè)引腳間仍然會(huì)有殘留電壓（學(xué)了以后的教程，可以用萬(wàn)用表觀察），我們說(shuō)電容器儲(chǔ)存了電荷。電容器極板間建立起電壓，積蓄起電能，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為電容器的充電。充好電的電容器兩端有一定的電壓。電容器儲(chǔ)存的電荷向電路釋放的過(guò)程，稱(chēng)為電容器的放電。

例子，市售的整流電源在拔下插頭后，上面的發(fā)光二極管還會(huì)繼續(xù)亮一會(huì)兒，然后逐漸熄滅，就是因?yàn)槔锩娴碾娙菔孪却鎯?chǔ)了電能，然后釋放。當(dāng)然這個(gè)電容原本是用作濾波的。至于電容濾波，不知你有沒(méi)有用整流電源聽(tīng)隨身聽(tīng)的經(jīng)歷，一般低質(zhì)的電源由于廠家出于節(jié)約成本考慮使用了較小容量的濾波電容，造成耳機(jī)中有嗡嗡聲。這時(shí)可以在電源兩端并接上一個(gè)較大容量的電解電容（1000μF，注意正極接正極），一般可以改善效果。發(fā)燒友制作HiFi音響，都要用至少1萬(wàn)微法以上的電容器來(lái)濾波，濾波電容越大，輸出的電壓波形越接近直流，而且大電容的儲(chǔ)能作用，使得突發(fā)貼片電容的大信號(hào)到來(lái)時(shí)，電路有足夠的能量轉(zhuǎn)換為強(qiáng)勁有力的音頻輸出。這時(shí)，大電容的作用有點(diǎn)像水庫(kù)，使得原來(lái)洶涌的水流平滑地輸出，并可以保證下游大量用水時(shí)的供應(yīng)。

電子電路中，只有在電容器充電過(guò)程中，才有電流流過(guò)，充電過(guò)程結(jié)束后，電容器是不能通過(guò)直流電的，在電路中起著“隔直流”的作用。電路中，電容器常被用作耦合、旁路、濾波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。那么交流電為什么能夠通過(guò)電容器呢？我們先來(lái)看看交流電的特點(diǎn)。交流電不僅方向往復(fù)交變，它的大小也在按規(guī)律變化。電容器接在交流電源上，電容器連續(xù)地充電、放電，電路中就會(huì)流過(guò)與交流電變化規(guī)律一致(相位不同)的充電電流和放電電流。

電容器的選用涉及到很多問(wèn)題。首先是耐壓的問(wèn)題。

加在一個(gè)電容器的兩端的電壓超過(guò)了它的額定電壓，電容器就會(huì)被擊穿損壞。一般電解電容的耐壓分檔為6.3V，10V，16V，25V，50V等。

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