電容器兩板間的電壓正比于電容器所帶的電荷量,設(shè)開始充電之前電容器不帶電,圖6.12中的斜線是電容器兩板間的電壓和電容器所帶電荷量的關(guān)系曲線。充電結(jié)束時(shí),電容器所帶電荷量為q,電容器兩板間的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)u=e電動(dòng)勢(shì)。在斜直線下面的兩個(gè)窄豎長(zhǎng)方形的高度為在當(dāng)前電容器帶電q時(shí)電容器兩板間的電壓u,窄豎長(zhǎng)方形的寬度為設(shè)想在電壓u之下又充入的小電荷量δq,窄豎長(zhǎng)方形的面積為在充入小電荷量δq的過(guò)程中電源對(duì)電容器做的功uδq。如果把整個(gè)充電過(guò)程用很多個(gè)窄豎長(zhǎng)方形表示,所有窄豎長(zhǎng)方形面積之和即近似等于整個(gè)充電過(guò)程中電源對(duì)電容器做功之和。窄豎長(zhǎng)方形的個(gè)數(shù)越多,其面積之和就越接近斜直線下的三角形面積,所以可知在整個(gè)充電過(guò)程中電源對(duì)電容器做的功為斜直線下的三角形面積,即w= 1/2*qe電動(dòng)勢(shì),此即為電容器儲(chǔ)存的能量。在整個(gè)充電過(guò)程中電源電動(dòng)勢(shì)做功qe電動(dòng)勢(shì),濾波電容器,即圖6.12中為以斜直線為對(duì)角線的矩形面積。電源電動(dòng)勢(shì)做功qe電動(dòng)勢(shì)與電容器儲(chǔ)存的能量w=1/2*qe電動(dòng)勢(shì)之差為圖6.12中斜直線上方的三角形面積。
電容器的作用和工作原理
在電子線路中,電容用來(lái)通過(guò)交流而阻隔直流,也用來(lái)存儲(chǔ)和釋放電荷以充當(dāng)濾波器,平滑輸出脈動(dòng)信號(hào)。小容量的電容,通常在高頻電路中使用,如收音機(jī)、發(fā)射機(jī)和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲(chǔ)電荷用。而且還有一個(gè)特點(diǎn),一般1μf以上的電容均為電解電容,而1μf以下的電容多為瓷片電容,當(dāng)然也有其他的,比如獨(dú)石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個(gè)鋁殼,里面充滿了電解質(zhì),并引出兩個(gè)電極,作為正+、負(fù)-極,上海濾波電容器,與其它電容器不同,它們?cè)陔娐分械臉O性不能接錯(cuò),而其他電容則沒有極性。
把電容器的兩個(gè)電極分別接在電源的正、負(fù)極上,濾波電容器參數(shù),過(guò)一會(huì)兒即使把電源斷開,兩個(gè)引腳間仍然會(huì)有殘留電壓學(xué)了以后的教程,可以用萬(wàn)用表觀察,我們說(shuō)電容器儲(chǔ)存了電荷。電容器極板間建立起電壓,積蓄起電能,這個(gè)過(guò)程稱為電容器的充電。充好電的電容器兩端有一定的電壓。電容器儲(chǔ)存的電荷向電路釋放的過(guò)程,稱為電容器的放電。
電容器的主要參數(shù)
電容器的主要參數(shù)有標(biāo)稱電容量和容差、額定電壓、絕緣電阻、損耗率,這些參數(shù)主要由電容器中的電介質(zhì)決定。電容器產(chǎn)品標(biāo)出的電容量值。云母和陶瓷介質(zhì)電容器的電容量較低(大約在5000pf以下);紙、塑料和一些陶瓷介質(zhì)形式的電容器居中(大約在0.005μf ~1.0μf);通常電解電容器的容量較大。
1、標(biāo)稱電容量和容差
標(biāo)稱電容量是標(biāo)在電容器上的電容量。
電容器實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的偏差稱容差。某一個(gè)電容器上標(biāo)有220nj,表示這個(gè)電容器的標(biāo)稱電容量為220nf,實(shí)際電容量應(yīng)220nf±5%之內(nèi),此處j表示容量誤差為±5%。若j改為k,表示誤差為±10%;改為m表示誤差為±20%。
2、額定電壓
在低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的高直流電壓有效值,一般直接標(biāo)注在電容器外殼上,如果工作電壓超過(guò)電容器的耐壓,電容器擊穿,濾波電容器價(jià)格,造成不可修復(fù)的永1久損壞。
3、絕緣電阻
理想的電容器,在其上加有直流電壓時(shí),應(yīng)沒有電流流過(guò)電容器,而實(shí)際上存在有微小的漏電流。直流電壓除以漏電流的值,即為電容器的絕緣電阻。其典型值為100 mω到10000mω,F(xiàn)在cl11、cbb22等塑料薄膜電容器的絕緣電阻值可達(dá)到5000mω以上。電容器的絕緣電阻是一個(gè)不穩(wěn)定的電氣參數(shù),它會(huì)隨著溫度、濕度、時(shí)間的變化而變化。絕緣電阻越大越好。