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确定电容器电容量的因素

2015-3-11 07:29| 编辑:电工学习网| 查看: 6590| 评论: 0

一个电容器的电容量主要由以下三个因素来决定

(1) 电极板的面积

(2) 两个电极之间的距离

(3) 电介质的材料

平行板电容器的电容由公式C=orA/d决定。其中o为真空介电常数,o =8.85×10ˉ12F/m,r为相对介电常数,A为极板的面积,d为极板间距,C为电容量。电容器的电容值正比于它的面积(它的电介质的面积),反比于两极之间的距离。

电容器的电容量受到所用的介电材料的类型的影响,绝缘材料存储能量的能力由相对介电常数r来表示。一种物质的相对介电常数是一个纯数字(没有单位)。它是相对于真空介电常数来说的。空气的介电常数与真空介电常数近似,因此相对介电常数r近似为1。云母常常用来做绝缘材料,它的相对介电常数是空气的5倍左右。因此对于云母,r =5(近似)。假设所有的其他因素(电极面积,电极间的距离和温度)都一样,用云母做绝缘材料的电容量是用空气做绝缘材料的电容器电容的5倍。常用的绝缘材料的介电常数的范围从可以从1到4000以上,空气的为1,有些类型的陶瓷材料可以达到4000以上。

例1两个极板由面积为10cm×10cm,由厚为3mm,介电常数为4的云母分隔,确定它的电容量。

解: A=10×10-2m×10×10-2m=100×10-4m2

d=3×10-3m

o =8.85×10ˉ12F/m

C=or·A/d=8.85×10-12×4×10-2/(3×10-3)

=1.18×10-10=118pF

温度对电容器电容值的影响较小,在一般情况下不用考虑温度的影响,然而在一些特殊的电路中(例如振荡电路),电容器的温度特性也是非常重要的一个因素。一个电容器的温度特性主要是由电容器的介电材料类型来决定。随着温度的升高一些材料制作的电容器的电容量增加,这叫做正温度系数,一些电容器为负温度系数。还有一些介电材料温度系数接近于零,他们的电容值几乎不受温度的影响。

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