電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能課件 項(xiàng)目五 識(shí)別與檢測(cè)電容器

電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器1、認(rèn)識(shí)常見電容器，了解電容器的結(jié)構(gòu)，知道電容單位并能進(jìn)行換算；2、通過實(shí)驗(yàn)了解電容器的隔直流、通交流及通高頻阻低頻的特點(diǎn)；3、能快速識(shí)別電視機(jī)電路板上固定電容器的類別、容量大小、額定耐壓和允許誤差；4、能用萬(wàn)用表對(duì)電容器進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，判斷電容器的好壞和質(zhì)量。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器一、訓(xùn)練目的1、認(rèn)識(shí)電容器；2、判斷代換電容器。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器二、訓(xùn)練重點(diǎn)及難點(diǎn)（一）認(rèn)識(shí)電容器電容器是一種儲(chǔ)存電荷的“容器”，簡(jiǎn)稱電容，是電氣設(shè)備中的一種重要元件。在電子技術(shù)、電工技術(shù)等領(lǐng)域中有很重要的應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交、耦合、旁路、濾波、調(diào)諧回路、能量轉(zhuǎn)換、控制等方面。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)圖5－1常見的電容器1、最早問世的舊式電容器1746年，荷蘭萊頓大學(xué)的物理學(xué)教授馬森布羅克（(PietervonMusschen,1692～1761）在克萊斯特發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)下發(fā)明了收集電荷的“萊頓瓶”，如圖5－2所示。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)2、電解電容器的制造流程項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)裁斷工序加締工序卷取工序含浸工序組立工序仕上工序老化工序加工工序3、電容器的結(jié)構(gòu)和符號(hào)（1）電容器的結(jié)構(gòu)（圖5－4）我們通過解剖生活中常見的電解電容來觀察電容的結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)①平行板電容器（圖5－5、圖5－6）電容器是由兩片平行板導(dǎo)體中間夾以絕緣材料構(gòu)成。平行板稱為極板，絕緣材料稱為電介質(zhì)。②多片平行板電容器。云母電容器，調(diào)諧用的空氣式可變電容器采用該結(jié)構(gòu)在實(shí)際電容器中，兩個(gè)平行極板可以做成各種形狀，這主要是為了改變極板的橫截面積。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)LOREMIPSUMDOLORLOREMIPSUMDOLOR項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)（2）常見電容器的符號(hào)（圖5－7）符號(hào)中：兩條豎直線表示電容器的引出線，兩條水平線表示電容器的兩塊極板。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)2、電容器的種類電容器的種類很多，根據(jù)電容分類標(biāo)準(zhǔn)的不同，分類結(jié)果也不一樣，表5－2列出了常見的分類方法及分類結(jié)果。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)表5－2電容器分類項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)3、影響電容量的因素電容器既然是一種儲(chǔ)存電荷的“容器”，就必然會(huì)有個(gè)“容量”大小的問題。為了衡量電容器儲(chǔ)存電荷的能力，于是確定了電容量這個(gè)物理量。國(guó)際上統(tǒng)一規(guī)定，給電容器外加1伏特直流電壓時(shí)，它所能儲(chǔ)存的電荷量，為該電容器的電容量，用字母C表示。電容量的基本單位為法拉。它是指在1伏特直流電壓作用下，如果電容器儲(chǔ)存的電荷為1庫(kù)侖，電容量就被定為1法拉，法拉用符號(hào)F表示。在實(shí)際應(yīng)用中，電容器的電容量往往比1法拉小得多，常用較小的單位，項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)如微法(μF)、皮法(pF)等，它們的關(guān)系是：1微法等于百萬(wàn)分之一法拉；1皮法等于百萬(wàn)分之一微法，即1法拉(F)=1000000微法(μF)1微法(μF)=1000000皮法(pF)一個(gè)電容存儲(chǔ)的電荷量取決于三個(gè)因素：a.電容器兩片極板的面積；b.電容器兩片極板間的距離；c.兩片極板之間材料的介電常數(shù)。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)電容量C在數(shù)值上等于在單位電壓的作用下，極板上存儲(chǔ)的電荷量。式中：C——電容，單位(F)。常用單位還有微法、納法、皮法等。Q——電荷量，單位：庫(kù)侖(C)；U——電壓，單位：伏特(Ｖ)項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)（二）認(rèn)識(shí)電容器的作用1、電容器“隔直流、通交流”項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)圖5－8是在直流照明電路中串聯(lián)了一只電容，當(dāng)閉合開關(guān)后，我們看到小燈泡閃亮一下后就不再亮了。這說明了直流電流不能流過電容器。圖5－9到5－11與圖5－8相比較，只是將直流電源更換成交流電源，這三個(gè)圖都是在開關(guān)閉合后燈泡就亮了。這說明交流電流能夠通過電容器。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)LOREMIPSUMDOLORLOREMIPSUMDOLOR項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)LOREMIPSUMDOLORLOREMIPSUMDOLOR項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以知道電容器一個(gè)重要特性，即電容器能“隔直流、通交流”。我們?cè)賮碛^察圖5－9到5－11，可以發(fā)現(xiàn)雖然電源電壓都是120V的交流電，但是燈泡的亮度都不相同，電源的頻率約高，燈泡的亮度越亮。這說明了電容器在交流電路中對(duì)于頻率越高的電流阻礙越小，反之，對(duì)于頻率越低的電流阻礙越大。這就是電容的另外一個(gè)特性，對(duì)于交流電流而言，電容器是“通高頻、阻低頻”。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)2、電容器的儲(chǔ)能作用（1）電容能夠儲(chǔ)存電能項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)圖5－12驗(yàn)證電容器的儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)電路圖①閉合開關(guān)J1，斷開開關(guān)B，點(diǎn)擊仿真按鈕。通過觀察，燈泡瞬間變亮后變暗直至不亮，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)由大逐漸變小，電壓表示數(shù)由小逐漸變大。在這個(gè)過程中，電源通過燈泡負(fù)載對(duì)電容進(jìn)行充電，這是電容器獲得電場(chǎng)能的過程。②斷開開關(guān)J1，閉合開關(guān)B。通過觀察，發(fā)現(xiàn)燈泡由亮變暗直至不亮，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)呈現(xiàn)負(fù)值由大逐漸變小，電壓表示數(shù)由大逐漸變小。將電容器與電源并聯(lián)，電流首先達(dá)到最大，然后慢慢減小到零。在這個(gè)過程中，電容通過燈泡負(fù)載進(jìn)行放電，這是電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。通過上面實(shí)驗(yàn)，我們可以知道，電容在電路中沒有消耗電能，它只是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶?chǎng)能存儲(chǔ)起來，在條件滿足的情況下，再將電場(chǎng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｋ哉f，電容是儲(chǔ)能元件。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)（2）電容器的充電和放電規(guī)律項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)由圖5－13可知：①電容器在充電過程中，電容兩端電壓為0V，此時(shí)充電電流大，隨著電容兩端的電壓逐步升高，充電電流減小。①電容器在放電過程中，電容兩端電壓為最高，此時(shí)放電電流大，隨著電容兩端的電壓逐漸降低，放電電流減小。（三）認(rèn)識(shí)電容器的參數(shù)1、電容器的型號(hào)命名和標(biāo)識(shí)項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)（1）電容器的型號(hào)標(biāo)識(shí)項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)如右圖所示，國(guó)產(chǎn)電容器的標(biāo)識(shí)通常由4部分組成：第一部分表示電容器主稱，用字母C表示；第二部分表示電容器的介質(zhì)材料，用字母表示；第三部分表示元件分類，一般用數(shù)字表示，個(gè)別的用字母表示；第四部分表示元件序號(hào)，用數(shù)字表示。（2）普通電容器的標(biāo)識(shí)法1)直標(biāo)法直標(biāo)法將主要技術(shù)指標(biāo)直接標(biāo)注在電容器表面，尤其是體積較大的電容器。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)LOREMIPSUMDOLORLOREMIPSUMDOLOR項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)一般情況下，標(biāo)稱容量、額定電壓及允許偏差這3項(xiàng)參數(shù)大都標(biāo)出，當(dāng)然，也有體積太小（如，小容量瓷介電容、鉭電容等）的電容僅標(biāo)注容量這一項(xiàng)，標(biāo)注較齊的電容通常有標(biāo)稱容量、額定電壓、允許偏差、電容型號(hào)、商標(biāo)、工作溫度及制造日期等。直標(biāo)法采用簡(jiǎn)略方式時(shí)，不標(biāo)注容量單位。這時(shí)有效數(shù)字小于1的用微法作單位；有效數(shù)字在1萬(wàn)以下（9999≥有效數(shù)字≥1）用皮法作單位。例如：1.2、10、100、1000、3300、6800等容量單位均為pF0.1、0.22、0.47、0.01、0.022、0.047等容量單位均為μF項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)2)數(shù)碼標(biāo)注法數(shù)碼標(biāo)注法一般為三位數(shù)碼表示電容器的容量，其中前兩位數(shù)碼為電容量的有效數(shù)字，第三位表示倍乘數(shù)，單位pF。例如：101表示：10×101pF=100pF102表示：10×102pF=1000pF103表示：10×103pF=0.01μF104表示：10×104pF=0.1μF注意：用數(shù)碼標(biāo)注法表示電容量時(shí)，若第三位數(shù)碼是“9”時(shí)，則表示電容量是前兩位有效數(shù)字乘以10–1，而不是109。例如：159表示：15×10–1pF=1.5pF項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)3)字母標(biāo)注法這是國(guó)際電工委員會(huì)推薦標(biāo)注的方法，使用的標(biāo)注字母有4個(gè)，即p、n、μ、m，分別表示pF、nF、μF、mF，用2～4個(gè)數(shù)字和一個(gè)字母表示電容量，字母前為容量的整數(shù)，字母后為容量的小數(shù)。電容標(biāo)注中的小數(shù)點(diǎn)也可用R表示。如R56μF就是0.56μF。例如：1p2表示1.2pF；1n表示1000pF；項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)4)片狀電容器的標(biāo)識(shí)法①片狀陶瓷電容器標(biāo)示法有些廠家在片狀電容器表面印有英文字母及數(shù)字，它們均代表特定的數(shù)值，只要查到相關(guān)表格就可以估算出電容值，詳見表5－5、表5－6。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)LOREMIPSUMDOLORLOREMIPSUMDOLOR項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)LOREMIPSUMDOLORLOREMIPSUMDOLOR項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)例如：A3，從系數(shù)表中查知字母A代表的系數(shù)為1.0，從倍率表中查知數(shù)字3表示容量倍率為103。由此可知該電容值為1.0×103=1000（pF）。②片狀電解電容器標(biāo)示法片狀電解電容的代碼中需要標(biāo)注的參數(shù)主要容量和耐壓值，如圖5－17所示。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)例如：100代表電解電容的容量為100μF，額定電壓為6.3V，黑色指示條標(biāo)明此端為電解電容的負(fù)極。有些片狀電解電容采用代碼法，代碼由1個(gè)字母和3個(gè)數(shù)字組成，字母標(biāo)示電解電容的額定電壓，3個(gè)數(shù)字表示電容量，單位為pF。其中1、2位數(shù)字標(biāo)明電容量的有效數(shù)字，第3位數(shù)字代表倍率。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)2、認(rèn)識(shí)電容器的主要參數(shù)（1）電容器的主要參數(shù)（圖5－18）項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)①標(biāo)稱電容量標(biāo)稱電容量是指標(biāo)注在電容器上的電容量，也是在20℃時(shí)，測(cè)定的電容器的容量值。不同類別的電容有不同系列的標(biāo)稱值，某些電容的體積較小，常常不標(biāo)單位，只標(biāo)數(shù)值。實(shí)際電容的取值規(guī)則與電阻相同，一般也采用E24、E12和E6系列進(jìn)行生產(chǎn)，見表5－7。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)表5－7電容器標(biāo)稱容量系列項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)電容的標(biāo)稱容量=標(biāo)稱值×10n②額定電壓電容器的額定電壓是指在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，電容器在電路中長(zhǎng)期可靠地工作而不被擊穿所允許的最高直流電壓或交流電壓的峰值。非電解電容的額定電壓一般為幾百伏，在電路圖中沒有標(biāo)明，因?yàn)榉请娊怆娙莸念~定電壓比實(shí)際電子電路的電源電壓高很多。電解電容的額定電壓一般都會(huì)在電路中標(biāo)明，如果沒有指定，則需要選用額定電壓高于電路工作電壓的電容。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)額定電壓的等級(jí)有：6.3V、10V、16V、25V、32V、50V、63V、100V、160V、250V、400V、450V、500V、630V、1000V、1200V、1500V、1600V、1800V、2000V等。額定電壓可能直接寫在電容器上，或用英文字母標(biāo)注在殼上。表5－8列出了英文字母代表的額定電壓值。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)表5－8英文字母表示的額定電壓項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)③允許誤差(容差)電容器的標(biāo)稱容量與實(shí)際容量總是存在著一定的偏差，稱為誤差。常見電容器的允許誤差等級(jí)見表5－9。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)LOREMIPSUMDOLORLOREMIPSUMDOLOR項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)（四）檢測(cè)和代換電容器1、檢測(cè)電容器（1）利用指針型萬(wàn)用表可以檢測(cè)電容表5－10是利用指針式萬(wàn)用表檢測(cè)電容器的檔位選擇及測(cè)量情形對(duì)照表。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)表5－10指針式萬(wàn)用表測(cè)量電容對(duì)照表項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)LOREMIPSUMDOLORLOREMIPSUMDOLOR項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)注意：①電容在測(cè)量之前必須用導(dǎo)線短接放電；②當(dāng)?shù)谝淮螠y(cè)量后，交換表筆進(jìn)行第二次測(cè)量，這時(shí)指針的擺動(dòng)幅度大于第一次，但指針一般都會(huì)偏轉(zhuǎn)到“∞”（電解電容所指示的漏電電阻值會(huì)大于500kΩ，若漏電電阻小于100kΩ，則說明該電容器已漏電嚴(yán)重，不宜繼續(xù)使用）。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)（2）用萬(wàn)用表判斷電解電容器①電解電容檢測(cè)通常，1μF～2.2μF電解電容器用R×10k擋，4.7～22μF的用R×1k擋，47～220μF的用R×100擋，470～1000μF的用R×10擋，大于1000μF的用R×1擋。②判斷正、負(fù)引線電解電容器的容量大，兩引出線有極性之分，長(zhǎng)腳為正極，短腳為負(fù)極。在電路中，電容器的正極接電位較高的點(diǎn)，負(fù)極接電位較低的點(diǎn)，極性接錯(cuò)了，項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)電容器有擊穿爆裂的危險(xiǎn)。外殼上，用“+”或“-”號(hào)分別表示正極或負(fù)極，靠近“+”號(hào)的那一條引線就是正極，另外的一條引線就是負(fù)極，如圖5－19所示。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)具體方法是：用紅、黑表筆接觸電容器的兩引線，記住漏電電流(電阻值)的大小(指針回?cái)[并停下時(shí)所指示的阻值)，然后把此電容器的正、負(fù)引線短接一下，將紅、黑表筆對(duì)調(diào)后再測(cè)漏電電流。以漏電流小的示值為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，與黑表筆接觸的那根引線是電解電容器的正端。項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)2、代換電容器（1）電容器代換原則電容器輕松出現(xiàn)問題現(xiàn)象是:漏電，短路，斷路，電容量變小，內(nèi)部引線接觸不全(極片及引線連接處)等。尤其是電解電容器，其問題率較其他種類電容器高得多。電解電容器經(jīng)常出現(xiàn)問題現(xiàn)象是漏電，容量減小，擊穿，電解液漏出等。電容器損壞后應(yīng)配用原型號(hào)參數(shù)。但電容器種類繁多，如果沒有同型號(hào)參數(shù)更換時(shí)，應(yīng)使用代換方法。代換原則如下：項(xiàng)目5識(shí)別與檢測(cè)電容器三、識(shí)別與檢測(cè)電容器的相關(guān)理論知識(shí)1)代用電容器標(biāo)稱值可比原電容器標(biāo)稱值有±10%浮動(dòng)，對(duì)電源濾波電容，旁路電容等其浮動(dòng)范圃還可大些。但對(duì)有些電路電容在代換時(shí)必須按原標(biāo)稱值，否則將造成電路工作失常。如諧振電路，時(shí)間常數(shù)電路電容器就必須按原標(biāo)稱值代換。再如電視機(jī)視放及