一文讀懂電容與電容器的基礎知識

2019-10-11 15:45:06 來源:muRata
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電容相信大家都不陌生,就算沒有見過也聽過,在現在的生活中,電容是必不可少的元件之一,大到線路,小到一個小小的電子主板,特別是單相電機的啟動,都無不需要電容。什么是電容呢?在這之前我們先了解二個名詞,電容和電容器

 

電容指的是在給定電位差下的電荷儲藏量。電容器是電荷在電場中會受力而移動,當導體之間有了介質,則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上;造成電荷的累積儲存,最常見的例子就是兩片平行金屬板。

 

 

 

從定義上理解感覺電容和電容器沒多大區別,總的意思都是可以儲存電荷。不管是電容還是電容器,他都是用來儲存電的,如果把電比喻成水,那電容或電容器就相當水池。如果你也是這樣理解的話是沒有錯的,可既然都是一樣的為什么還要區分出來呢。他們不同的地方電容是自然形成的,純天然的,而電容器是人工做成的。就好像水池,一個是自然形成的,本來那里就一個坑,后來積水就成了一個水池,另外一個是由人工去挖的。所以我們生活中所用的都是電容器,只是習慣上稱為電容,所以后面我們說的電容其實都是電容器,但我們還是統一稱為電容,這個了解一下就可以了,沒有必要去區分它是電容還是電容器。

 

從上圖中我們可以看出電容是由絕緣材料(金屬板之間是沒有導體的,用絕緣材料填充)隔開的兩塊導體組成的,二塊金屬板我們稱極板,極板與電路相連。而絕緣材料可以是空氣,紙,油等絕緣物。高壓電線的導線與導線之間,導線與大地之間等等都有電容,只是這是自然形成的,沒有什么利用值價。這也說明電容不一定要用金屬板隔開,阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上;造成電荷的累積儲存都會形成一個電容。舉個例子,一根通電的導線,你把他剪斷,斷口之間也會形成一個電容,只是非常小而已,因為空氣也是絕緣材料,導線的斷口兩端相當于上面圖中的金屬板。

 

 

上圖是初中物理做個的一個實驗圖,不知道大家還有沒有印象,電容與直流電源接通時,當開關合到1時,可以發現電壓表的的讀數由零逐漸增大到電源的電壓,電流表的讀數減少到零,這個過程我們稱為充電。

 

這是因為當開并合到1時,電流全部跑到電容C上了,當直流電沒電的時候電流表也變為零了,這就相當直流電源把電全部都給了電容C。

 

然后再把開關與1斷開,和2閉合,這時就會發現表壓表的讀數逐漸減小到零,電流表的讀數一開始增大,然后逐漸減小為零,這個過程稱為放電。這是因為閉合到2的時候電容開始放電,所以電流表會有讀數,當電容放完電后電壓表和電流表自然為零了。

 

從上面我們可知,在電容與直流電接通時,電路中有充電電流,當電容放電時,電路中有放電電流,其它情況下電路沒有電流。這就說明電容是不能通過直流的,有隔斷直流電的作用。

 

 

如果還不明白為什么不能通過直流,看上圖可以好好想一下,當開關與1閉合時,整條線路已經形成一個回路,但直流電只能流到電容C然后儲存起來,卻不能從電容C出來回到電源處。所以說電容不能通直流,有隔斷直流電的作用。

 

如果把電容接在交流電源上,因為交流電壓的大小和方向是不斷的變化,使電容反復的充電和放電,這時電路中就不斷有充電和放電電流,因此電容的一個作用就是阻直流通交流。

 

電容用C表示電容量,單位為法拉(F),還有微法,皮法。在選用電容的時,并不是越大越好,而是根據需求選用,主要是看電容量和耐壓。電容量容易理解,就是它最大容量是多少,而耐壓是指電容允許用的最高電壓也就是能承受最大的電壓。如果超高了它的最高電壓就會使絕緣材料擊穿,造成電容的損壞,比如一個電容的最高耐壓電壓是220V的,你卻用在380V的電壓上肯定是不行的。

 

電容是有正負極的,必須安正負極來接,如果接反了會爆炸的,會不會炸死人就要看電容的大小了。我以前搞電腦主板的時候一個很小電容沒注意接反了就爆炸過。當然,人肯定沒有爆到,就是放了一個小鞭炮一樣,除了耳朵嗡嗡的響其它沒有什么感覺,要是被炸到小編可能現在也沒有機會在這里和大家分享。

 

電容除非了有阻直流通交流外,還有很多功能,比如電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、濾波、補償無功功率等。

 
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