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【电气小知识】电容和电容器,果断收藏!

2016-09-19  启程的男孩

        当两个导体之间用绝缘的物质隔开时,就形成了电容器。组成电容器的两个导体叫做极板,中间的绝缘物叫做电容器的介质。广义地地说,被介质分开的任意形状的金属导体的组合,都可以看作是一个电容器。例如,被空气分割的两根架空导线,地下电缆的两根芯线,任一根架空线与大地之间,都相当于一个电容器。

        电容器是一种储存电荷的容器。如果使电容器的一个极板带上正电荷,另一个极板带上等量的负电荷,那么异性电荷就要互相吸引而保持在电容器的极板上,所以就说,电容器储存了电荷。

        如上图所示,把电容器和直流电源接通,在电场力的作用下,电源负极的自由电子将向与它相连的B极板上移动,使B极板带有负电荷;而另一极板A上的自由电子将向与它相连的电源正极移动,使A极板带有等量的正电荷。这种电荷的移动直到极板间的电压与电源电压相等时为止。这样,在极板间的介质中建立了电场,电容器储存了一定的电荷和电场能量。人们把电容器储存电荷的过程叫做电容器的充电。

        将充好电的电容器C通过电阻R接成下图所示闭合回路。

        由于电容器储存着电场能量,两极板间有电压Uc,可以等效为一个直流电源。在电压Uc的作用下,B极板上的电子就会跑向A极板与正电荷中和,极板上的电荷逐渐减少,Uc逐渐降低,直到Uc=0时,电荷释放完毕。这一过程称为电容器的放电。

        电容器既然是一种储存电荷的容器, 就有一个“容量”大小的问题。电容器储存电荷量的多少,与加在电容器两端的电压成正比。由于各种电容器结构不同,所用的介质也不一样,因此在同样的电压下,不同的电容器所储存的电荷量也不一定相等。常用电容器的外形如图所示。

        为了比较和衡量电容器本身储存电荷的能力,可用每伏电压下电容器所储存电荷量的多少作为电容器的电容量,电容量用字母C表示,即:

C = Q / U

式中,C——电容器的电容量;

Q——极板上的电荷量;

U——电容器两端的电压。

        若电压U的单位为V(伏特),电荷量Q的单位为C(库仑),则电容量的单位为F(法拉)。在实际应用中,法拉这个单位太大,电容的单位常用毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。

        电容器的单位换算:1法拉=10^3毫法=10^6微法=10^9纳法=10^12皮法

电容器电路常用计算公式:

1. 直流

2. 交流

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