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电容器的工作原理和结构

2016-7-21 16:10| 编辑:电工学习网| 查看: 12193| 评论: 0

摘要: 这得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中 间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临 ...
    这得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中 间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相对绝缘 的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外,电容器被击穿后,就不是绝缘体了。不过在中学阶 段,轴向电容这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。 但是,轴向电容在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这 个电场也是随时间变化的函数。实际上,电流是通过场的形式在电容器间通过的。
    将两平行导电极板隔以绝缘物质而具有储存电荷能力的器材,称为电容器(capacitor或condenser)。导电极板称为电容器之电极(electrode),绝缘物质称为电介质(dielectric)或简称介质。
    电容量(capacitance)是用来表示电容器能储蓄电荷的能力(或容量)。各种电容器,因导体的大小体形状体材质及板间距离与介质种类等因素的 不同而有不一样的电容量,但所能储存的电荷量Q与其电位V系成正比,即 Q=CV 式中的比例常数C即为电容器之电容量,简称电容。 C=Q/V 电容的单位为「库能/伏特」,为了纪念科学家法拉第(Michael Faraday l791~1867,英)对电学的伟大贡献,将1库仑/伏特的电容称为1法拉(farad) ,简称法,单位记号为F或f。在实用上,法拉之单位常嫌过大,例如一个球体若要1法拉的电容,轴向电容则半径必须为9*10e9公尺!因此常以微法 (μF)或微微法(μμF或pF)轴向电容来表示电容值的大小。

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