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电器的电容「电容电容器」

时间:2023-04-27 10:29:10来源:搜狐

今天带来电器的电容「电容电容器」,关于电器的电容「电容电容器」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

电容器的基本概念

电容器(简称电容)在电子仪器中也是一种必不可少的基本元件

构造

它的基本构造是由两个相互靠近的金属电极板,中间夹一层绝缘电介质构成的。记为C,国际单位是法拉(F)

在两个极板上加上电压,电极板上就可以储存电荷。两极板所储存的电荷数量相同,极性相反。储存的电荷还可以通过外电路向外释放,即电容器是充、放电荷的电子元件。

电容器上与电池负极相连的金属板将吸收电池产生的电子。

电容器上与电池正极相连的金属板将向电池释放电子。

电容器与电池之间的不同之处在于:电容器可以瞬时释放它的全部电量,而电池则需要花费数分钟才能完全释放其电量。

电容(或称电容量)是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1 伏所需的电量,叫做电容器的电容。

电容器从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质

电容量的大小,取决于电容器的极板面积,极板间距及电介质常数:

C:电容量,单位法拉(F)。S:极板面积,单位为平方米(m2)。

d:两极板间距,单位为米(m)。ε:电介质常数,单位为法/米(F/m)。

常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,换算关系是:

1 法拉(F)= 1000 毫法(mF)=1000000 微法(μF)

1 微法(μF)= 1000 纳法(nF)= 1000000 皮法(pF)。

符号

电容的用途

1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。

2.旁路(去耦)(退耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路

4.滤波:电源平滑滤波,信号滤波。

5.温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。

6.计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。

7.调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。

8.整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。

9.储能:储存电能,以便高速释放。例如相机闪光灯,大型激光器等。

10.传感:电容式传感器,如:电容式湿度传感器。

分类:

电容器种类繁多,有按介质分的,也有按容量是否可变分的。

(1)按介质材料分类

a. 有机介质:复合介质、纸介质、塑料介质(涤纶、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯)、薄膜复合。

b. 无机介质:云母电容、玻璃釉电容(圆片状、管状、矩形、片状电容、穿心电容)、陶瓷(独石)电容。

c. 气体介质:空气电容、真空电容、充气电容。

d. 电解质:普通铝电解、钽电解、铌电解。

(2)按容量是否可调分类

a. 固定电容器

b. 可变电容器(空气介质、塑膜介质)

c. 微调电容器(半可变电容器):它的电容量可在某一小范围内调整,并可在调整后固定于某个电容值(陶瓷介质、空气介质、塑膜介质)

电容器的介质有机和无机分为两大类

1.有机介质电容

(1)纸介CZ

以纸作介质,金属箔作为极板,成本低,体积大,损耗大,只适用于低频电路。

(2)金属化纸介CJ

以纸作介质,在纸上蒸发一层金属薄膜为电极板,体积小。

(3)有机薄膜:涤纶CL、聚碳酸脂CS、聚丙稀CBB等。


纸介电容CZ

有机薄膜电容CBB

2. 无机介质电容器

(1)低频陶瓷CT

体积小,损耗大,精度低,只适用于低频电路。

(2)高频陶瓷CC

体积小,高频特性好,稳定性好,适用于高频电路。

(3)云母CY

性能稳定,损耗小,精度高,被广泛用于高频电路和振荡电路。

(4)玻璃釉CI、玻璃膜CO

与云母相似,体积小于云母,耐高温,主要用于高频电路。

常用电容器介绍——纸介电容器

结构

用两片金属箔做电极,夹在厚度为0.008~0.012mm的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成

特性与应用

优点:比率电容大,电容范围宽,工作电压高,制造工艺简单,价格便宜,体积较小,能得到较大的电容量。

缺点:稳定性差,固有电感和损耗都比较大,只能应用于低频或直流电路,通常不能在高于3~4MHz的频率上运用,目前已被合成膜电容取代,但在高压纸介电容中还有一席之地。

常用电容器介绍——云母电容器


结构:

云母电容器可分为箔片式和被银式。用金属箔或在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成,形状多为方块状。

特性:

优点:采用天然云母作为电容极间的介质,耐压高,性能相当好,介质损耗小,绝缘电阻大,温度系数小。

缺点:由于受介质材料的影响,容量不能做得太大,一般在10PF-10000PF之间,且造价相对其它电容要高。 应用:

云母电容是性能优良的高频电容之一,

广泛应用于对电容的稳定性和可靠性要求高

的场合,并可用作标准电容器。

常用电容器介绍——有机薄膜电容器


结构及分类:

薄膜电容器结构和纸介电容相同,是以金属箔当电极,将其和聚乙酯,聚丙烯,聚笨乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜从两端重叠后,卷绕成圆筒状的构造。

依塑料薄膜的种类又被分别称为聚乙酯电容(又称Mylar电容),聚丙烯电容(又称PP电容),聚苯乙烯电容(又称PS电容)和聚碳酸电容。

特性:

薄膜电容器具有很多优良的特性,是一种性能优秀的电容器。它的主要特性如下:无极性,绝缘阻抗很高,频率特性优异(频率响应宽广),而且介质损失很小。

在所有塑料薄膜电容中,聚丙烯(PP)电容和聚苯乙烯(PS)电容的特性最为显著,当然这两种电容器的价格也比较高。

薄膜电容的容量范围为3pF-0.1uF ,直流工作电压为 63-500V, 适用于高频、低频电路,漏电电阻大于10000 Ω。

应用:

薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。尤其是在信号交连的部份,必须使用频率特性良好,介质损失极低的电容器,方能确保信号在传送时,不致有太大的失真情形发生。近年来音响器材为了提升声音的品质 ,PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量愈来愈高 。

常用电容器介绍——电解电容器

电解电容器以金属(正)和电解质(负)作电容器的两个电极板,以金属氧化膜作电介质。

氧化膜厚度为纳米级(几十纳米),由于介质薄,所以可以做得体积小,容量大,由于氧化膜具有单向导电性,因而电解电容器具有正、负之分,使用时不得接反。接反后,氧化膜电阻极小,漏电流大,发热严重,当电解质是液体时,会爆炸。当在结构和工艺上采取某种措施后,可制成无极性的或交流电解电容器。

电解电容器使用温度一般在-200C~850C以内

(1)铝电解CD

以铝为正极,液体电解质作负极,氧化铝膜为介质,温度范围多为-20~850C。超过850C时,漏电流增加;低于-200C时,容量变小,耐压为6. 3~450V,容量10~680μF。

目前已生产出无极性铝电解电容,如CD71、CD03、CD94。价廉,用途广。

(2)钽电解CA

寿命、可靠性好于铝,体积小于铝,上限温度可达2000C,但耐压不超过160V,价格贵。

(3)铌电解

介电常数大于钽,体积更小,稳定性比钽稍差。

常用电容器介绍——可变电容器

(1)微调可变电容器

是一种容量在几pF到几十pF范围内可调的电容器,常用于收音机、通讯和电子仪器的调谐回路或作为补偿电路。

常见的有瓷介微调CCW、云母微调CYW、拉线微调CCX和空气介质微调CW。其规格为2/7 pF、3/18 pF、5/20 pF、7/30 pF等。

(2)可变电容器

以两组相互平行的金属片作为电极,以空气或固体薄膜为介质,固定不动的一组称为定片,能随转轴一起转动的一组叫动片。

类型选用:

(1)低频耦合、旁路,可用纸介电解。

(2)音频耦合,选用陶瓷、云母。

(3)电源滤波、退耦选电解。

2. 精度:震荡电路,延时控制电路,选±5%以下,不得超过±10%,一般选云母、瓷管电容。精度越高,价格越贵。

3. 耐压:额定电压应高于工作电压30—50%。

4. 按体积:在空间允许下,可优先选用体积大的电容。同类型的、同容量的、体积越小,价格越贵。

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