介绍了电容器

电容器是什么?

电容器也被称为冷凝器。这是一个无源组件,如电阻。电容器通常用来储存电荷。在电容器中,电荷以“电场”的形式储存。电容器在许多电气和电子电路中起着重要的作用。

电容器

通常,电容器具有两个不彼此连接的平行金属板。电容器中的两个板通过非导电介质(绝缘介质)分离该介质通常是已知的介电

从非常小的电容器中有不同的类型和不同的电容器形状,其用于谐振电路到大电容器,用于稳定HVDC线。但所有电容器都在进行相同的工作,该工作储存电荷。

电容器的形状是矩形的,方形,圆形,圆柱形或球形。与电阻器不同,理想的电容器不会消散能量。可以使用不同类型的电容器可以使用不同的符号来表示它们如下所示。

电容器符号

为什么电容器很重要?

电容器有许多属性

  1. 它们可以储存能量,并在需要的时候将能量消耗到电路中。
  2. 它们可以阻止DC并允许AC流过它,这可以与另一个耦合电路的一部分。
  3. 具有电容器的电路取决于频率,因此可用于放大某些频率。
  4. 由于电容器在涂有AC输入时,电流导致电压,因此在电源应用中,它增加了支付负载功率并使其更经济。
  5. 它允许高频,因此它可以用作过滤器以过滤低频或收集高频。
  6. 由于电容的电抗与频率成反比关系,可用于增加或减少某一频率下的电路阻抗,也可作为滤波器。

同样地,电容器在AC或DC电路中使用时,电容器具有许多性质,因此它们在电气和电子电路中起重要作用。

施工电容器

如前所述,有不同类型的电容器。这些不同的类型将具有不同类型的结构。平行板电容器是最简单的电容器。让我们了解这个电容器的结构。

它由两个用距离分开的金属板组成。这两个板之间的空间填充有介电材料。电容器的两个引线取自这两个板。

电容器的电容取决于板的板和板面积之间的距离。可以通过改变任何这些参数来改变电容值。

可变电容器可以通过使其中一块板固定而另一块板移动来构造。

电容器的电介质

电介质作为两板之间的绝缘材料。电介质可以是任何非导电材料,如陶瓷、蜡纸、云母、塑料或某种形式的液体凝胶。

电介质也在决定电容的值方面起着重要意义。当电容器的板之间引入电介质时,其值增加。

不同的介电材料将具有不同的介电常数,但是该值> 1。

下表为每个介电材料提供介电常数的值

表格

电介质可以有两种类型

  1. 极性电介质:这些电介质将有永久的介电运动
  2. 非极性电介质:这些将具有临时电介质时刻。将它们放在电场中,它们可以用偶极矩诱导。
复杂介入性

介电材料的相对介电常数(εr)与自由空间介电常数(εo)的乘积称为介电材料的“复介电常数”或“实际介电常数”。复介电常数的表达式如下:

ε = ε0 * εr

复杂介电常数的值始终等于相对介电常数,因为自由空间的介电常数等于“一个”。介电常数或复介电常数的值从一个介电材料变化到另一个电介质材料。

用于共同介电材料的复杂介电常数(ε)的一些标准值是空气= 1.0005,纯真空= 1.0000,云母= 5至7,纸= 2.5至3.5,木材= 3至8,玻璃= 3至10和金属氧化物粉末= 6到20等等。

电容器根据其绝缘或介电材料的性质和特性可分为以下几种

  1. 高稳定性和低损耗电容器 - 云母,低k陶瓷和聚苯乙烯电容器是这种类型的示例。
  2. 中等稳定性和中损电容器 - 纸张,塑料薄膜和高k陶瓷电容器是这种类型的示例。
  3. 偏振电容器 - 这种类型的电容器示例是电解的,钽。

在职的

如上所述,在电容器上由电介质分开的两个导体组成时,当开发两个导体电位之间存在任何电位差时。这使得电容器充电和放电。

让我们以实际的方式理解这一点。当电容器连接到电池(直流电源),电流开始流过电路。

因此,负电荷累积在一个板上,并且积极电荷累积在另一板上。该过程连续,直到电容电压达到电源电压。

当充电电压等于电源电压电容器时,即使电池连接也可以进一步停止充电。当电池被移除时,将累积两块板,并充电。因此,电荷存储在电容器中。

但是,当电源电压来自交流源时,它会连续收取和放电。充电和放电速率取决于源的频率。

例子

可以使用简单的例子在这里可以理解工作。以下电路显示两个开关A和B.当开关1关闭时,电流从电池从电池流到电容器。当电容器电压达到电源电压时,它会进一步停止充电。

电容器充电

现在将开关连接到位置B.现在您可以观察LED开始发光,并且电容器放电时,这种缓慢消失。

卸货

电容器的电容由

c =kεa/ d

C =εa/4πd

c =εo*εr(a / d)

在哪里,

C - 电容器的电容

A -板块之间的面积

D - 两块板之间的距离

ε - 自由空间的介电常数

εr -相对介电常数。

k-介电常数

电容器的电容

电容是电容器的属性,其定义其存储在其中的最大电荷量。它无处不在。

电容可以根据电容器的形状而变化。可以通过使用导体的几何形状和介电材料特性来计算电容。让我们看看平行板电容器的电容。

电容被定义为它们之间的板上的电荷(Q)与它们之间的电位差(V)的比率,

c = q / v,

因此可以获得电流作为

i(t)= c [d(v)/ d(t)]

这可以表达Farads(F),它以英语物理学家Michael Faraday命名。

由上述定义可以看出,电容与电荷Q成正比,与电压V成反比。

电容器的电容可以通过增加极板的数量来增加,这有助于保持电容器的相同尺寸。在这里,板块的面积增加了。

电容标准单位

通常法律是一个高值所以,电容表示为电容器实时的子单元,例如微法(UF),纳米法拉德(NF)和Pico Farads(PF)。

为了便于计算,以下标准单位(SI)前缀涵盖了大多数电气和电子应用,

  • 1 MF(Milli Farad)= 10-3 F =1000μF= 1000000 NF
  • 1 μF(微法拉)=10−6 F = 1000 nF = 1000000 pF
  • 1 nF(纳米法拉)= 10−9 F = 1000 pF
  • 1 pf(picofarad)= 10-12 f

要将μF转换为NF或PF或宽范围的其他单元,反之亦然,我们需要使用电容单元转换器。

电容器的电压额定值

这不是电压,直到电容器电荷,而且电容器可以安全地操作,直到电容器电压。该电压称为工作电压(WV)或DC工作电压(DC-WV).Below图示出了电容器的电压额定值。

DSC01111.

如果电容器施加的电压大于这个电压,它可能会由于介质击穿而在两板之间产生电弧而损坏。

在使用电容器设计电路时,应注意,使得电容器的电压额定值大于电路中使用的电压。例如,如果电路工作电压为12V,则需要选择具有12V或更高的电压等级的电容器。

电容的工作电压取决于电容板之间使用的介质材料、介质厚度以及所使用的电路类型等因素。

16回应

    1. @Kavi如果您使用的是Safari,您可以轻松地保存PDF中的文章。Safari有一个名为“读者”的功能。您可以以读取器模式查看文章(Mac或View-> Show Reader菜单上的Shift + CMD + R)并将其保存在PDF中。虽然您处于读者模式时,请打印文章,如果您使用Mac,您将看到“另存为PDF ...”选项。我不确定Windows上是否存在此选项。

  1. 最好的文章,首先我想说,感谢你发布这么精彩的文章。你能在设计任何电路时解释我如何在设计时选择电容值?当您解释如何选择特定应用的额定电压电容器时,就像那样,您可以告诉我如何在电路中选择电容值的特定值。

  2. 真正的evry用充分地了解Eveven一个可怜的STDT直接知道肢体PT。
    非常感谢给予安抚的。

  3. 我正在将12V施加到电容器上,电容器应该选择我的意思是1UF / 25V或10UF / 25V
    我如何计算电容

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