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做為無源器件 , 其實還有兩個 , 其中一個是電容另一個是電感 。
咱們今天來說說電容 , 關于電容首先通過字面理解 , 電容是一個容器 , 而這個容器是存儲電荷的 。
那么就會出現幾個問題:
第一個:電容是怎么進行存儲電荷的?
第二個:電容的分類是什么?
第三個:電容在電路中的作用?
先來看第一個 , 首先電容是通過兩個導電的極板中間由絕緣物質隔離所形成的的 。 如圖所示:
其中電容器是在給定的電位差的情況下存儲電荷 , 我們可以發現上圖所示的 , 其中電容的一個引腳接正極而另一個引腳接負極 , 其中由于電源存在一個有正相負的電位差 , 所以電容器與電池一樣都是存儲電荷的 , 所以會因為這個電位差而進行存儲電荷 。
其中電容是我們靜電學所研究的一個物理特性 , 在之前我們寫過一篇文章是關于電荷與電子的 , 在那篇文章中我們提出其電荷單位為庫侖 。
那么什么地方有電容呢?
其實很多地方都存在電容 , 比如天空與大地如果將天空和大地比喻為極板的話 , 那么其空氣就為絕緣體 。 而閃電恰恰就是擊穿空氣所產生的 。
那么有同學肯定會說 , 既然什么都可以為電容器 , 那么我手中拿的電容器其絕緣物質是什么?如圖所示:
首先 , 我們先說這是什么電容 , 這個叫做電容電容 , 使我們日常電路設計中經常遇到的濾波電容、升壓電容、諧振電容等等 。
如果說其絕緣介質的話還真的不好說 , 因為電解電容分為鉭電解電容和電解電容 。
其中鉭電解電容是由金屬鉭制成的 , 所以金屬鉭為鉭電解電容的絕緣物質 。 而這位同學手中拿的是一個普通的電解電容 , 所以其絕緣物質為金屬箔的絕緣氧化層 , 一般為氧化鋁 。
那么為什么電容有這么多的絕緣物質所構成 , 其中又有什么作用呢?
首先要說明 , 電容器在傳感器中也有應用 , 比如航空燃油表 。 那么這就要歸功于一個叫做介電常數的一個哥們 , 這個哥們可以決定每一個物質的導電性能與絕緣性能 。 下面我們來看一個表:如表所示:
這個表中列舉了幾乎上是所有材料的介電常數 , 大家可以通過下列的公式計算 , 各種不同絕緣材料的電容容值 。
介質的介電常數越大 , 被電極化的程度越明顯 , 電容越大;導體極板的橫截面越大 , 電容越大;導體極板間距越小 , 同樣的電壓下電場強度越大 , 電介質被極化程度越明顯 , 電容越大 。
電容在電路中的作用
好了關于電容器的基本原理就到這里 , 最后我們說一下電容在電路中的作用:
1、 濾波電容:它接在直流電壓的正負極之間 , 以濾除直流電源中不需要的交流成分 , 使直流電平滑 , 通常采用大容量的電解電容 , 也可以在電路中同時并接其它類型的小容量電容以濾除高頻交流電 。
2、退耦電容:并接于放大電路的電源正負極之間 , 防止由電源內阻形成的正反饋而引起的寄生振蕩 。
3、旁路電容:在交直流信號的電路中 , 將電容并接在電阻兩端或由電路的某點跨接到公共電位上 , 為交流信號或脈沖信號設置一條通路 , 避免交流信號成分因通過電阻產生壓降衰減 。
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