电容器 原理做出来

电容器 原理做出来,第1张

任何两块金属导体中间用绝缘体隔开就形成了电容器,金属板称为极板,绝缘体称为介质,电容器极板上的带电量Q,与电容器两端电压U之比称为电容量C,既C=Q/U,
式中C-电容(F),Q-电量(C),UC-电压(V),电容的特点是通交隔直。
用电阻、电容可以做出很多电路,比方说,微积分、振荡、延时电路等,所有电子电路都得用到电阻、和电容的。另外强电上电机的启动,无功的补偿也都用电阻电容的。
有极电容主要为电解电容,和独石胆电解电容,它采用硫酸做绝缘介质,可以将较大的容量做成较小的体积,并在上面标有+的符号,有的标有
-的符号,一般做低频交联和旁路滤波用,缺点是介子损耗大一些,独石电解电容,由于采用特殊的材料,性能优于普通电解,频率特性较好,但容量不能做的太大,可用于精确地电路中,如振荡、或定时,其他的就是无极性电容了,有纸质油浸电容、金属化电容,可做成很大容量,一般用于电力电容器,还有就是电子电路用的聚酯电容、云母电容、磁管电容、瓷片电容、贴片电容等,都属于无极电容。其中瓷片电容、云母电容、磁管电容等可用于高频电路。
电力电容器包括:移相电容器、串联电容器、耦合电容器、均压电容器多种,只有并联在线路上的移相电容器,才能改善电能质量,降低电能损耗,所以称为并联补偿电容器。电力系统中,凡是有线圈的设备,工作时,从系统中取出一部分电流做功,另外还要取出一部分电流建立磁场而不做功,这部分电流为0时功率因数为1,这部分电感电流越大,功率因数越低,发电机、变压器等额外负担越大,线路损耗越大,增大电压损失,降低供电质量。所以最有效的办法就是并联电容器,使之产生电容电流来抵消电感电流的损失,将无功电流减小到一定的范围内。

电容是指容纳电场的能力。任何静电场都是由许多个电容组成,有静电场就有电容,电容是用静电场描述的。一般认为:孤立导体与无穷远处构成电容,导体接地等效于接到无穷远处,并与大地连接成整体 电子制作中需要用到各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似,通常简称其为电容,用字母C表示。顾名思义,电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多,但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了电容器。两片金属称为的极板,中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。 不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上,法拉是一个很不常用的单位,因为电容器的容量往往比1法拉小得多,常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF) 在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号。小容量的电容,通常在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点,一般1μF以上的电容均为电解电容,而1μF以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其他电容则没有极性。 把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留电压(学了以后的教程,可以用万用表观察),我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程,称为电容器的放电。 举一个现实生活中的例子,我们看到市售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二极管还会继续亮一会儿,然后逐渐熄灭,就是因为里面的电容事先存储了电能,然后释放。当然这个电容原本是用作滤波的。至于电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的经历,一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容,造成耳机中有嗡嗡声。这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容(1000μF,注意正极接正极),一般可以改善效果。发烧友制作HiFi音响,都要用至少1万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,而且大电容的储能作用,使得突发贴片电容的大信号到来时,电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。这时,大电容的作用有点像水库,使得原来汹涌的水流平滑地输出,并可以保证下游大量用水时的供应。 电子电路中,只有在电容器充电过程中,才有电流流过,充电过程结束后,电容器是不能通过直流电的,在电路中起着“隔直流”的作用。电路中,电容器常被用作耦合、旁路、滤波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢?我们先来看看交流电的特点。交流电不仅方向往复交变,它的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源上,电容器连续地充电、放电,电路中就会流过与交流电变化规律一致(相位不同)的充电电流和放电电流。 电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为63V,10V,16V,25V,50V等。[2]

用耐压400V以上的电解电容,把市电用耐压400V以上的二极管整为直流电(全桥半波都可以),就能做电容充电的实验,充电时一定要认准电容的引脚正负和整流后电源正负极,正接正,负接负,接反了马上爆电容,切记!!!
不过直接用市电要注意安全,最好加1比1的隔离变压器。市电直接整流给电容充电,电容上充有310多伏的高压,作完实验一定要记得放电!

耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用。
滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。
退耦电路中的电容器称为退耦电容。
在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。


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