奇妙的小電容

1、 電容是表征電容器容納電荷的本領的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量，叫做電容器的電容。電容的符號是C。在國際單位制里，電容的單位是法拉，簡稱法，符號是F,常用的電容單位有毫法(mF)、微法(F)、納法(nF)和皮法(pF)(皮法又稱微微法)等，換算關系是： 法拉(F)= 1000毫法(mF)1000000微法(F)1微法(F)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF)。相關公式：一個電容器，如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏，這個電容器的電容就是1法，即：C=Q/U 但電容的大小不是由Q或U決定的，即：C=S/4kd 。其中，是一個常數，S為電容極板的面

2、積，d為電容極板的距離， k則是靜電力常量。電容器的電勢能計算公式：E=CU2/2 所謂“孤立”導體,就是說在這孤立導體附近沒有其他導體和帶電體。 設想我們使一個孤立導體帶電q，它將具有一定的電勢U。理論和實驗表明，隨著q的增加，U將按比例地增加（這一點可以用唯一性定理來證明）。這樣一個比例關系可寫為： q/U=C 式中C的與導體的尺寸和形狀有關。它是一個與無關的常量，稱之為該孤立導體的電容。它的物理意義是使導體每升高單位電勢所需的電量。電容的單位應是C/V。 電容器的定義： 電容器，簡稱電容，顧名思義，是裝電的容器，是一種容納電荷的器件。英文名稱：capacitor。一些常用的電容器如圖所示

3、。用字母C表示。電容是電子設備中大量使用的電子元件之一，廣泛應用于隔直，耦合，旁路，濾波，調諧回路， 能量轉換，控制電路等方面。 1、標稱電容量和允許偏差、標稱電容量和允許偏差標稱電容量是標志在電容器上的電容量。電容器的基本單位是法拉(F)，但是，這個單位太大，在實地標注中很少采用。 其它單位關系如下： 1F=1000mF 1mF=1000F 1F=1000nF 1n=1000pF 電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差，在允許的偏差范圍稱精度。精度等級與允許誤差對應關系：00（01）-1%、0（02）-2%、-5%、-10%、-20%、 -（+20%-10%）、-（+50%-20%）、-（

4、+50%-30%）一般電容器常用、級，電解電容器用、級，根據用途選取。 2、額定電壓、額定電壓在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值，一般直接標注在電容器外殼上，如果工作電壓超過電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復的永久損壞。 3、絕緣電阻、絕緣電阻直流電壓加在電容上，并產生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻. 當電容較小時，主要取決于電容的表面狀態(tài)，容量0.1uf時，主要取決于介質的性能，絕緣電阻越小越好。電容的時間常數：為恰當的評價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數，他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。 4、損耗、損耗電容在電場作用下，在單位時間內因發(fā)熱所消耗的能

5、量叫做損耗。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內的損耗允許值，電容的損耗主要由介質損耗，電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。 在直流電場的作用下，電容器的損耗以漏導損耗的形式存在，一般較小，在交變電場的作用下，電容的損耗不僅與漏導有關，而且與周期性的極化建立過程有關。 5、頻率特性、頻率特性隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現下降的規(guī)律。 1、按照結構分三大類：固定電容器、可變電容器和微調電容器。2、按電解質分類：有機介質電容器、無機介質電容器、電解電容器和空氣介質電容器等。 3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。4、按制造材料的不同可以分為：瓷介

6、電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容，還有先進的聚丙希電容等等5、高頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。 6、低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。7、濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復合紙介電容器、液體鉭電容器。8、調諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。 9、低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。 10、小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。 鋁電解電容器鋁電解電容器用浸有糊狀電解

7、質的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成，薄的化氧化膜作介質的電容器.因為氧化膜有單向導電性質,所以電解電容器具有極性.容量大，能耐受大的脈動電流容量誤差大，泄漏電流大；普通的不適于在高頻和低溫下應用,不宜使用在25kHz以上頻率低頻旁路、信號耦合、電源濾波 鉭電解電容器鉭電解電容器用燒結的鉭塊作正極,電解質使用固體二氧化錳溫度特性、頻率特性和可靠性均優(yōu)于普通電解電容器，特別是漏電流極小，貯存性良好，壽命長，容量誤差小，而且體積小，單位體積下能得到最大的電容電壓乘積對脈動電流的耐受能力差，若損壞易呈短路狀態(tài)超小型高可靠機件中 薄膜電容器薄膜電容器結構與紙質電容器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低損耗塑材作

8、介質頻率特性好，介電損耗小不能做成大的容量，耐熱能力差濾波器、積分、振蕩、定時電路 瓷介電容器瓷介電容器穿心式或支柱式結構瓷介電容器，它的一個電極就是安裝螺絲。引線電感極小，頻率特性好，介電損耗小，有溫度補償作用不能做成大的容量，受振動會引起容量變化特別適于高頻旁路 獨石電容器獨石電容器(多層陶瓷電容器多層陶瓷電容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以電極槳材料，疊合后一次繞結成一塊不可分割的整體，外面再用樹脂包封而成小體積、大容量、高可靠和耐高溫的新型電容器，高介電常數的低頻獨石電容器也具有穩(wěn)定的性能，體積極小，Q值高容量誤差較大噪聲旁路、濾波器、積分、振蕩電路 紙質電容器紙質電容器一般是用兩條鋁箔

9、作為電極，中間以厚度為0.0080.012mm的電容器紙隔開重疊卷繞而成。制造工藝簡單，價格便宜，能得到較大的電容量一般在低頻電路內，通常不能在高于34MHz的頻率上運用。油浸電容器的耐壓比普通紙質電容器高，穩(wěn)定性也好，適用于高壓電路 陶瓷電容器陶瓷電容器用高介電常數的電容器陶瓷鈦酸鋇一氧化鈦擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質，并用燒滲法將銀鍍在陶瓷上作為電極制成。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。具有小的正電容溫度系數的電容器，用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路電容器及墊整電容器。低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用，或對穩(wěn)定性和損耗要求不高的場合包括高頻在內。這種電容器不宜使用在脈

10、沖電路中，因為它們易于被脈沖電壓擊穿。高頻瓷介電容器適用于高頻電路 云母電容器云母電容器就結構而言，可分為箔片式及被銀式。被銀式電極為直接在云母片上用真空蒸發(fā)法或燒滲法鍍上銀層而成，由于消除了空氣間隙，溫度系數大為下降，電容穩(wěn)定性也比箔片式高。頻率特性好，Q值高，溫度系數小不能做成大的容量廣泛應用在高頻電器中，并可用作標準電容器 玻璃釉電容器玻璃釉電容器由一種濃度適于噴涂的特殊混合物噴涂成薄膜而成，介質再以銀層電極經燒結而成獨石結構性能可與云母電容器媲美，能耐受各種氣候環(huán)境，一般可在200或更高溫度下工作，額定工作電壓可達500V，損耗tg0.00050.008 電容器:電子設備中充當整流器的

11、平滑濾波、電源和退耦、交流信號的旁路、交直流電路的交流耦合等的電子元件稱為電容器。電容器包括固定電容器和可變電容器兩大類，其中固定電容器又可根據所使用的介質材料分為云母電容器、陶瓷電容器、紙/塑料薄膜電容器、電解電容器和玻璃釉電容器等；可變電容器也可以是玻璃、空氣或陶瓷介質結構。 例：如本圖所示，一電容器兩極板都是邊長為a的正方形金屬平板，兩板不嚴格平行，其間有一夾角A 證明：當Ad/a時，略去邊緣效應，它的電容為: C=wa*a(1-aA/2d)/d 其中w代表介電常數 思路：將兩平面看作是無數小條形電容器的和。 證明： C=從0到a的積分c(x)dx C(x)=wadx/(d+xA) C=從0到的a積分wadx/(d+xA) 求積分并用泰勒公式展開得 C=wa*a(1-aA/2d)/d 證明： 設從兩板平行到轉動A后的現在電勢差增加U1了，若再將另一端轉動A角，使兩版再次平行，很顯然兩板之間的電勢差又增加U1了，即到最后的平行狀態(tài)電勢差共增加了2U1.處理后： 因為：Ed+2U1=E(aA+d) 其中E兩板之間的電場強