电容器的基本元素介绍分析
电容器的基本结构十分简单,它是由两块平行金属极板以及极板之间的绝缘电介质组成。电容器极板上每单位电压能够存储的电荷数量称为电容器的电容,通常用大写字母c标示。电容器每单位电压能够存储的电荷越多,那么其容量越大,即:c = q/v。
电容的基本单位是法拉(f)。1法拉的电容表示1库仑的电荷存储在电压差为1v的两块极板上时的电容。法拉是一个非常巨大的单位,地球的电容才能达到法拉级别,所以我们通常会使用微法(μf)和皮法(pf)为单位。1微法为百万分之一法拉(1μf = 1 × 10-6f);1皮法是一百万兆分之一法拉(1pf = 1 × 10-12f)。
电容器的电容与两极板重叠区域所确定的极板物理面积成正比,与极板间隔成反比。电容器中,不同的绝缘电介质拥有不同的介电常数,电容与介电常数成正比。
电容器的电容是会随温度变化而改变的,人们通常用温度系数来表示电容随温度的变化大小及方向。温度系数通常以百万分之几每摄氏度来标明(ppm/°c)。正温度系数意味着电容随温度的增高而增加,随温度的降低而减少;负温度系数意味着电容随温度增高而减少,随温度降低而增加。例如1μf电容器的温度系数为-150 ppm/°c,则温度每上升1°c,电容减小150pf(1皮法为百万分之一微法)
绝缘电介质的绝缘强度(v/mil,伏特/密耳,1密耳 = 0.001英寸)和厚度决定了电容器的最高直流耐压。若直流电压超出该数值,电介质就可能被击穿,且传导电流,从而导致电容器的永久损坏。电容器上所标识的电压值为额定电压,通常小于最高耐压值。
电容器的类型通常以电介质的种类作为区分标准。严格来说电容器的种类很多,不过由于很多种类在日常生活中使用极少或者可以被其他类所取代,所以笔者在此仅介绍现代最常用的几种类型。当前常见的电容器可以分为五大类:云母电容器、陶瓷电容器、薄膜电容器、电解电容器、可调电容器。
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