经典解析电容与电容器

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电容相信大家都不陌生,就算没有见过也听过,在现在的生活中,电容是必不可少的元件之一,大到线路,小到一个小小的电子主板,特别是单相电机的启动,都无不需要电容。什么是电容呢?在这之前我们先了解二个名词,电容和电容器。

电容指的是在给定电位差下的电荷储藏量。电容器是电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存,最常见的例子就是两片平行金属板。

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从定义上理解感觉电容和电容器没多大区别,总的意思都是可以储存电荷。不管是电容还是电容器,他都是用来储存电的,如果把电比喻成水,那电容或电容器就相当水池。如果你也是这样理解的话是没有错的,可既然都是一样的为什么还要区分出来呢。他们不同的地方电容是自然形成的,纯天然的,而电容器是人工做成的。就好像水池,一个是自然形成的,本来那里就一个坑,后来积水就成了一个水池,另外一个是由人工去挖的。所以我们生活中所用的都是电容器,只是习惯上称为电容,所以后面我们说的电容其实都是电容器,但我们还是统一称为电容,这个了解一下就可以了,没有必要去区分它是电容还是电容器。

从上图中我们可以看出电容是由绝缘材料(金属板之间是没有导体的,用绝缘材料填充)隔开的两块导体组成的,二块金属板我们称极板,极板与电路相连。而绝缘材料可以是空气,纸,油等绝缘物。高压电线的导线与导线之间,导线与大地之间等等都有电容,只是这是自然形成的,没有什么利用值价。这也说明电容不一定要用金属板隔开,阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存都会形成一个电容。举个例子,一根通电的导线,你把他剪断,断口之间也会形成一个电容,只是非常小而已,因为空气也是绝缘材料,导线的断口两端相当于上面图中的金属板。

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上图是初中物理做个的一个实验图,不知道大家还有没有印象,电容与直流电源接通时,当开关合到1时,可以发现电压表的的读数由零逐渐增大到电源的电压,电流表的读数减少到零,这个过程我们称为充电。

这是因为当开并合到1时,电流全部跑到电容C上了,当直流电没电的时候电流表也变为零了,这就相当直流电源把电全部都给了电容C。

然后再把开关与1断开,和2闭合,这时就会发现表压表的读数逐渐减小到零,电流表的读数一开始增大,然后逐渐减小为零,这个过程称为放电。这是因为闭合到2的时候电容开始放电,所以电流表会有读数,当电容放完电后电压表和电流表自然为零了。

从上面我们可知,在电容与直流电接通时,电路中有充电电流,当电容放电时,电路中有放电电流,其它情况下电路没有电流。这就说明电容是不能通过直流的,有隔断直流电的作用。

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如果还不明白为什么不能通过直流,看上图可以好好想一下,当开关与1闭合时,整条线路已经形成一个回路,但直流电只能流到电容C然后储存起来,却不能从电容C出来回到电源处。所以说电容不能通直流,有隔断直流电的作用。

如果把电容接在交流电源上,因为交流电压的大小和方向是不断的变化,使电容反复的充电和放电,这时电路中就不断有充电和放电电流,因此电容的一个作用就是阻直流通交流。

电容用C表示电容量,单位为法拉(F),还有微法,皮法。在选用电容的时,并不是越大越好,而是根据需求选用,主要是看电容量和耐压。电容量容易理解,就是它最大容量是多少,而耐压是指电容允许用的最高电压也就是能承受最大的电压。如果超高了它的最高电压就会使绝缘材料击穿,造成电容的损坏,比如一个电容的最高耐压电压是220V的,你却用在380V的电压上肯定是不行的。

电容是有正负极的,必须安正负极来接,如果接反了会爆炸的,会不会炸死人就要看电容的大小了。我以前搞电脑主板的时候一个很小电容没注意接反了就爆炸过。当然,人肯定没有爆到,就是放了一个小鞭炮一样,除了耳朵嗡嗡的响其它没有什么感觉,要是被炸到小编可能现在也没有机会在这里和大家分享。

电容除非了有阻直流通交流外,还有很多功能,比如电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿无功功率等。

来源:电力实事

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