電容的作用及相關基礎知識

2021-01-17 電工電氣學習


   電容是一種我們經常使用到的電子元件,電容器是一種能儲存電荷的容器.它是由兩片*得較近的金屬片,中間再隔以絕緣物質而組成的.按絕緣材料不同,可製成各種各樣的電容器.如:雲母.瓷介.紙介,電解電容器等.下圖片所示的就是一中電腦主板中用到的電解電容。

常用電容按介質區分有紙介電容、油浸紙介電容、金屬化紙介電容、雲母電容、薄膜電容、陶瓷電容、電解電容等。

紙介電容
  用兩片金屬箔做電極,夾在極薄的電容紙中,捲成圓柱形或者扁柱形芯子,然後密封在金屬殼或者絕緣材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)殼中製成。它的特點是體積較小,容量可以做得較大。但是有固有電感和損耗都比較大,用於低頻比較合適。

雲母電容
  用金屬箔或者在雲母片上噴塗銀層做電極板,極板和雲母一層一層疊合後,再壓鑄在膠木粉或封固在環氧樹脂中製成。它的特點是介質損耗小,絕緣電阻大、溫度係數小,適宜用於高頻電路。

陶瓷電容
 用陶瓷做介質,在陶瓷基體兩面噴塗銀層,然後燒成銀質薄膜做極板製成。它的特點是體積小,耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高,但容量小,適宜用於高頻電路。
鐵電陶瓷電容容量較大,但是損耗和溫度係數較大,適宜用於低頻電路。

薄膜電容
 結構和紙介電容相同,介質是滌綸或者聚苯乙烯。滌綸薄膜電容,介電常數較高,體積小,容量大,穩定性較好,適宜做旁路電容。
聚苯乙烯薄膜電容,介質損耗小,絕緣電阻高,但是溫度係數大,可用於高頻電路。

金屬化紙介電容
 結構和紙介電容基本相同。它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔,體積小,容量較大,一般用在低頻電路中。

油浸紙介電容
 它是把紙介電容浸在經過特別處理的油裡,能增強它的耐壓。它的特點是電容量 大、耐壓高,但是體積較大。

鋁電解電容
 它是由鋁圓筒做負極,裡面裝有液體電解質,插入一片彎曲的鋁帶做正極製成。還需要經過直流電壓處理,使正極片上形成一層氧化膜做介質。它的特點是容量大,但是漏電大,穩定性差,有正負極性,適宜用於電源濾波或者低頻電路中。使用的時候,正負極不要接反。

鉭、鈮電解電容
 它用金屬鉭或者鈮做正極,用稀硫酸等配液做負極,用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質製成。它的特點是體積小、容量大、性能穩定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設備中。

半可變電容
 也叫做微調電容。它是由兩片或者兩組小型金屬彈片,中間夾著介質製成。調節的時候改變兩片之間的距離或者面積。它的介質有空氣、陶瓷、雲母、薄膜等。

在構造上,又分為固定電容器和可變電容器.電容器對直流電阻力無窮大,即電容器具有隔直流作用.電容器對交流電的阻力受交流電頻率影響,即相同容量的電容器對不同頻率的交流電呈現不同的容抗.為開麼會出現這些現象呢\'這是因為電容器是依*它的充放電功能來工作的,如圖1,電源開關s未合上時.電容器的兩片金屬板和其它普通金屬板—樣是不帶電的。當開關S合上時,如圖2所示,電容器正極板上的自由電子便被電源所吸引,並推送到負極板上面。由於電容器兩極板之間隔有絕緣材料,所以從正極板跑過來的自由電子便在負極板上面堆積起來.正極板便因電子減少而帶上正電,負極板便因電子逐漸增加而帶上負電。電容器兩個極板之間便有了電位差,當這個電位差與電源電壓相等時,電容器的充電就停上了.此時若將電源切斷,電容器仍能保持充電電壓。對已充電的電容器,如果我們用導線將兩個極板連接起來,由於兩極板間存在的電位差,電子便會通過導線,回到正極板上,直至兩極板間的電位差為零.電容器又恢復到不帶電的中性狀態,導線中也就沒電流了.電容器的放電過程如圖3所示.加在電容器兩個極板上的交流電頻率高,電容器的充放電次數增多;充放電電流也就增強;也就是說.電容器對於頻率高的交流電的阻礙作用就減小,即容抗小,反之電容器對頻率低的交流電產生的容抗大.對於同一頻率的交流電電.電容器的容量越大,容抗就越小,容量越小,容抗就越大.

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