电容器深入解析

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电容器基本原理解析

电容器基本原理解析

电容器基本原理解析电容器是一种用于储存电荷的电力器件。

它由两个电极(通常是金属板)和介质(通常是空气或绝缘材料)组成。

在没有外部电源的情况下,电容器可以储存电荷并在需要时释放。

在本文中,我们将对电容器的基本原理进行解析。

一、电容器的结构电容器由两个平行的导体板(分别为正极板和负极板)以及介质层组成。

正极板和负极板之间的空间称为电容器的电介质。

电容器可以分为两种类型:平行板电容器和电解质电容器。

1. 平行板电容器:由两个平行金属板组成,中间填充有绝缘材料,如空气或塑料。

两个金属板之间的电场可以储存电荷。

2. 电解质电容器:由两个金属电极通过电解质溶液连接而成。

电解质溶液可以导电,因此电解质电容器的电容更大。

二、电容器的工作原理电容器的工作原理基于电场和电荷储存的原理。

当电容器与电源连接时,正极板获得正电荷,负极板获得负电荷。

这是因为电场会将正电荷吸引到负极板,并将负电荷推到正极板上。

在获得电荷后,电容器存储了一定的电势能。

这时候的电容器可以被看作是一个电势能储存器。

电容器的电势能可以通过以下公式计算:E = 0.5 * C * V^2其中,E为电势能,C为电容,V为电压。

当电容器与电源断开连接时,电势能将被释放。

这时,电容器会开始放出储存的电荷,并产生电流。

电流的大小与电容器储存的电荷量成正比。

三、电容器的应用电容器在电子电路中有广泛的应用,例如:1. 电源滤波:电容器可以用来平滑直流电源中的涟漪电流,确保电流的稳定性。

2. 耦合和解耦:电容器可以用于耦合两个电子器件,以传递信号。

同时,它们也可以用于解耦,防止不同电路之间的相互干扰。

3. 能量存储:电容器可以储存一定数量的能量,并根据需要释放。

这在闪光灯、脉冲电磁铁等设备中得到应用。

4. 调谐电路:电容器在调谐电路中可以改变电路的谐振频率,以满足特定的应用需求。

总结:电容器是一种重要的电力器件,其基本原理是电场和电荷的储存。

通过与电源连接并获得电荷,电容器可以储存电势能。

电容器的电荷和电势差解析

电容器的电荷和电势差解析

电容器的电荷和电势差解析电容器是电路中常见的电子元件,它具有存储电荷和产生电势差的功能。

在本文中,我们将对电容器的电荷和电势差进行深入解析。

首先,我们来了解电容器的基本概念。

电容器由两个导体板和介质组成,介质可以是空气、塑料或者金属氧化物等。

当电容器接入电路中时,两个导体板之间形成一个电场,介质在其中起到隔离的作用。

这个电场的强度与电容器的电荷和电势差密切相关。

电容器的电荷是指导体板上的电子数量。

当电容器未充电时,两个导体板上的电荷数目相等,且总电荷为零。

当电容器充电时,电场的作用下,正电荷会聚集在一个导体板上,负电荷则聚集在另一个导体板上。

这样,导体板上的电荷数量就不再相等,形成了一个电荷差。

电容器的电势差是指两个导体板之间的电压差。

当电容器充电时,电势差随着电荷的增加而增加。

电势差与电荷之间存在着一种线性关系,即电势差等于电荷与电容的比值。

这个比值被称为电容器的电容,用符号C表示。

电容器的电容越大,存储的电荷量越大,电势差也越大。

那么,电容器的电荷和电势差是如何产生的呢?这涉及到电容器的充电和放电过程。

当电容器与电源相连时,电源会提供电子流向导体板,导致电容器充电。

在充电过程中,电荷从电源流向一个导体板,同时从另一个导体板流出。

这样,导体板上的电荷逐渐增加,电势差也随之增加,直到达到与电源电压相等的值。

当电容器与电源断开连接时,电容器开始放电。

在放电过程中,导体板上的电荷会通过电路流回电源,导致电容器的电荷减少。

放电过程中,电势差也随之减小,直到最终降为零。

除了充电和放电过程,电容器的电荷和电势差还受到电容器的物理特性和外部电路的影响。

电容器的电荷和电势差与电容器的几何形状、导体板的面积和距离、介质的介电常数等因素有关。

同时,外部电路中的电流、电压和电阻等参数也会对电容器的电荷和电势差产生影响。

总结起来,电容器的电荷和电势差是由电容器的充电和放电过程产生的。

电荷是导体板上的电子数量,电势差是导体板之间的电压差。

mlcc的分类 -回复

mlcc的分类 -回复

mlcc的分类-回复标题:MLCC的分类:深入理解和解析一、引言多层陶瓷电容器(Multi-Layer Ceramic Capacitor,简称MLCC)是电子元器件中的重要组成部分,广泛应用于各类电子设备和系统中。

其主要功能包括信号滤波、电源去耦、信号耦合、储能等。

由于其小型化、高容量、高稳定性和良好的温度特性等特点,MLCC在现代电子技术中占据了不可替代的地位。

然而,MLCC的种类繁多,根据不同的分类标准,可以有多种分类方式。

以下将详细探讨MLCC的分类。

二、按材料分类1. X7R型:X7R型MLCC是一种常用的高介电常数电容器,其介电常数在-55到+125的温度范围内变化不大于±15。

这种类型的电容器适用于需要稳定电容值的应用,如滤波和耦合电路。

2. Y5V型:Y5V型MLCC的介电常数较高,但其电容值随温度变化较大,介电常数在-30到+85的温度范围内变化可达-82至+22。

因此,Y5V型电容器通常用于对电容值精度要求不高的应用,如电源去耦。

3. C0G/NP0型:C0G/NP0型MLCC具有非常稳定的电容值,其介电常数在宽温度范围内几乎不发生变化(±30ppm/)。

这种类型的电容器适用于需要极高稳定性和精确度的应用,如振荡器和定时电路。

三、按电压等级分类MLCC的电压等级是根据其能承受的最大直流电压来划分的。

常见的电压等级包括:1. 低压:通常指额定电压低于50V的MLCC,适用于低电压电路。

2. 中压:通常指额定电压在50V至500V之间的MLCC,适用于中等电压电路。

3. 高压:通常指额定电压高于500V的MLCC,适用于高压电路。

四、按封装类型分类1. 贴片式:贴片式MLCC是最常见的封装形式,适合于SMT(表面贴装技术)生产线,具有体积小、重量轻、抗震性能好等优点。

2. 插件式:插件式MLCC适用于通孔安装,其特点是机械强度高、耐热性好,但体积和重量相对较大。

电容的作用和工作原理

电容的作用和工作原理

电容的作用和工作原理电容器是电学元件中的一种,其作用和工作原理在电路中起着重要作用。

电容器由两个导体之间的介质构成,当两个导体上带有电荷时,它们之间会产生电场,电容器能够存储电荷并释放电荷。

本篇文章将介绍电容器的作用和工作原理。

电容的作用电容器在电路中的作用主要包括以下几点:1. 电容器可以存储能量电容器具有存储电荷的能力,当在电容器两端加上电压时,会在电容器中存储能量。

这是因为电压差会在电容器中形成电场,而电场能够储存能量。

2. 电容器可以平滑电压波动在电路中,电容器可以充当滤波器的作用,对电压波动进行平滑处理。

当电路中出现电压波动时,电容器会吸收或释放电荷,从而减缓电压的变化,使电路中的电压保持相对稳定。

3. 电容器可以进行耦合和隔直在电路设计中,电容器还可以用于信号耦合和隔直的作用。

通过电容器将交流信号进行耦合,而将直流信号隔离,实现信号的传递和隔离。

电容的工作原理电容器的工作原理主要涉及电荷、电压和电场等概念。

当在电容器两端施加电压时,导体上会产生相同大小、异号的电荷,形成电场。

根据电容器的工作原理,电容器的电容量与导体之间的距离成反比,与导体的面积成正比,与介质的介电常数成正比。

在电路中,电容器的工作原理可以简单描述为:当电压施加在电容器两端时,导体上会分布电荷,形成电场,而介质中的极化现象也会发生,从而使得电容器存储能量或者进行电压平滑处理。

结论电容器作为电路中常用的元件之一,在电子技术领域有着广泛的应用。

通过了解电容器的作用和工作原理,可以更好地理解电路的运作机制,为电路设计和电子产品的应用提供帮助。

希望本文对读者有所帮助。

电容器的能量和功的计算

电容器的能量和功的计算

电容器的能量和功的计算电容器是电路中常见的元件,它具有储存和释放电荷的能力。

在电路中,电容器的能量和功是非常重要的物理量。

本文将介绍电容器的能量计算和功的计算方法,并对其进行解析和说明。

一、电容器的能量计算电容器的能量是指电容器所储存的电荷所对应的能量量。

根据电容量C和电压V之间的关系,电容器的能量可以通过以下公式进行计算:E = 1/2 * C * V^2其中,E表示电容器的能量,C表示电容量,V表示电压。

公式中的1/2是常数,用来调整能量量级。

该公式表明,电容器的能量与电容量和电压的平方成正比。

对于一个已知电容量为C的电容器,并给定时刻的电压V,可以利用以上公式计算出该电容器的能量。

这个能量值表示电容器中储存的电荷所具有的能量。

当电容器充电或放电时,电容器的能量会发生变化。

二、电容器的功的计算电容器的功是指电容器在电路中所完成的能量转换。

电容器充电时吸收电能,放电时释放电能。

根据电容器电压V和电流I之间的关系,电容器的功可以通过以下公式进行计算:P = V * I其中,P表示电容器的功,V表示电压,I表示电流。

根据公式可知,电容器的功与电压和电流的乘积成正比。

对于一个已知电压为V的电容器,并给定时刻的电流I,可以利用以上公式计算出该电容器在该时刻所完成的功。

功的计算是评估电容器在电路中能量转换效果的重要指标。

三、电容器的能量和功的关系电容器的能量和功有着密切的关系。

通过电容器的能量计算公式和功的计算公式,可以发现二者之间的联系。

在电路中,当电容器的电能发生变化时,即电容器的能量发生变化时,它所完成的功正好等于这个能量变化。

这是因为电容器储存的能量来自于吸收或释放的电能,而电容器所完成的功就是吸收或释放的电能。

因此,可以通过计算电容器能量的变化来确定电容器所完成的功。

电容器的能量和功之间存在着一一对应的关系。

结论:本文通过介绍电容器的能量和功的计算方法,阐述了它们之间的联系。

电容器的能量和功是电路中重要的物理量,能够帮助我们理解电容器在电路中的作用和行为。

电容器课件完整版课件

电容器课件完整版课件

电容器课件完整版课件一、教学内容本节课的教学内容选自人教版《物理》八年级下册,第四章第9节“电容器”。

本节课主要内容包括:电容器的概念、电容的定义及其计算公式、电容器的充放电现象以及电容器在实际生活中的应用等。

二、教学目标1. 让学生了解电容器的基本概念,理解电容的定义及其计算公式。

2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3. 通过对电容器的学习,培养学生对物理学的兴趣和好奇心。

三、教学难点与重点重点:电容器的概念、电容的定义及其计算公式。

难点:电容器充放电现象的理解及其在实际生活中的应用。

四、教具与学具准备教具:多媒体课件、电容器模型、实验器材。

学具:笔记本、笔、课本。

五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示手机、相机等电子产品中的电容器,让学生了解电容器在生活中的应用,激发学生的学习兴趣。

2. 概念讲解:讲解电容器的基本概念,引导学生理解电容器的作用。

3. 知识点讲解:讲解电容的定义及其计算公式,让学生掌握电容器的基本性质。

4. 例题讲解:举例讲解电容器的充放电现象,让学生通过实例深入理解电容器的工作原理。

5. 随堂练习:布置随堂练习题,让学生巩固所学知识。

6. 实验演示:进行电容器充放电实验,让学生直观地观察和理解电容器的工作原理。

7. 作业布置:布置课后作业,让学生进一步巩固所学知识。

六、板书设计板书内容主要包括:电容器的基本概念、电容的定义及其计算公式、电容器的充放电现象。

七、作业设计作业题目:1. 解释电容器的基本概念,并写出电容的定义及其计算公式。

2. 描述电容器充放电现象,并解释其原因。

3. 结合生活实例,说明电容器在实际中的应用。

答案:1. 电容器是一种能够储存电荷的装置,其电容等于电容器所储存的电荷量与电压的比值。

电容的计算公式为 C = Q/U,其中 C 表示电容,Q 表示电容器所储存的电荷量,U 表示电容器的电压。

2. 电容器充电时,正极板积累正电荷,负极板积累负电荷,电容器两端产生电压。

224陶瓷电容-概述说明以及解释

224陶瓷电容-概述说明以及解释

224陶瓷电容-概述说明以及解释1.引言1.1 概述224陶瓷电容是一种常见的电子元件,广泛应用于电子电路中。

它采用陶瓷材料作为介质,具有稳定性高、频率响应好、体积小、温度稳定性好等特点。

本文将详细介绍224陶瓷电容的原理、特点和应用,旨在帮助读者更好地了解和应用这种重要的电子元件。

1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分中,将对224陶瓷电容进行概述,并介绍文章的结构和目的。

在正文部分中,将详细介绍224陶瓷电容的原理、特点和应用。

在结论部分中,将对全文进行总结,展望224陶瓷电容的发展前景,并给出结束语。

整篇文章将从理论到实践,从基础到应用,全面展示224陶瓷电容的相关知识和意义。

1.3 目的本文的目的是介绍224陶瓷电容的原理、特点和应用,帮助读者了解这种电子元件的基本知识和重要作用。

通过对224陶瓷电容的详细解析,读者可以更好地理解其在电路中的作用和优势,为工程应用提供参考和指导。

同时,本文也旨在促进读者对电子元件和电路设计的兴趣和学习,为相关领域的研究和实践提供支持和启发。

通过阐述224陶瓷电容的相关知识,希望可以帮助读者深入了解电子元件领域的发展和应用,推动科技创新和产业发展。

2.正文2.1 224陶瓷电容的原理224陶瓷电容是一种常见的电子元器件,其工作原理基于电容器的物理特性。

电容器是一种存储电荷的设备,由两个导体之间隔着一层绝缘材料组成。

在224陶瓷电容中,导体通常是金属箔,而绝缘材料是陶瓷。

当224陶瓷电容接入电路时,它可以吸收并储存电荷。

当电压施加在电容器两端时,正极的电子会被吸引到负极,导致两极之间形成电场。

这个电场会导致电荷在两个极板之间移动,并在电容器中储存电能。

电容器的电容值取决于其几何形状、材料以及介电常数。

在224陶瓷电容中,陶瓷材料具有高介电常数,使得电容器能够储存更多的电荷。

此外,陶瓷材料还具有良好的绝缘性能,能够有效阻止电荷的泄漏,从而保持电容器的电荷存储能力。

法拉电容充放电电路原理-概念解析以及定义

法拉电容充放电电路原理-概念解析以及定义

法拉电容充放电电路原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述法拉电容作为一种特殊的超级电容器,具有高能量密度、高电导率和长寿命的优点。

充放电电路是用来控制法拉电容充放电过程的重要组成部分,对于其性能的优化和应用具有重要意义。

本文将探讨法拉电容的基本概念、充电电路原理和放电电路原理,旨在深入理解法拉电容的工作原理,为其在电子领域的应用提供理论支持。

1.2文章结构文章结构部分包括了本文的基本框架,主要对文章的整体结构和内容进行了概述。

文章结构包括了引言部分、正文部分和结论部分。

在引言部分,我们对法拉电容充放电电路的基本概念进行了介绍,同时说明了文章的目的和意义。

在正文部分,我们将详细探讨法拉电容的基本概念、充电电路原理和放电电路原理。

最后,在结论部分,我们对整篇文章进行了总结,并展望了法拉电容充放电电路的应用前景,最后以结束语结束本文。

整体结构清晰明了,逻辑性强,有助于读者更好地理解和掌握法拉电容充放电电路的原理。

1.3 目的:在本篇文章中,我们的主要目的是探讨和解释法拉电容充放电电路的原理。

通过深入分析法拉电容的基本概念、充电电路原理和放电电路原理,我们将为读者提供一个清晰的理解框架,帮助他们更好地理解电容器在电路中的应用和工作原理。

通过本文的阐述,读者将能够掌握法拉电容在充电过程中的电荷存储和释放机制,以及在放电过程中的能量转换过程。

同时,我们还将讨论法拉电容充放电电路在电子设备中的应用,帮助读者更好地理解法拉电容在实际应用中的价值和意义。

总的来说,本文的目的是通过系统地介绍法拉电容充放电电路的原理,帮助读者加深对电容器工作原理的理解,为他们更好地应用和设计电子电路提供参考。

2.正文2.1 法拉电容的基本概念法拉电容是一种电容器,其特点是具有极高的电荷存储能力和长寿命。

它的电容量通常以法拉(F)为单位来表示。

法拉电容可以存储大量电荷,因而在许多应用中被广泛使用。

法拉电容的结构类似于传统的电容器,由两个导体之间的介质组成,其中一般使用金属箔作为导体,而介质则是一些高性能的电介质材料。

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电容器深入解析(一):电容器的构造一、前言现代电子电路(无论数字或模拟)均可以分解为四大组成元素:电阻器、电容器、电感器、PN结(二极管和三极管)。

或许有些朋友会感到惊讶和质疑,密布各种元器件的板卡以及高集成度的CPU竟然能够被分为这么简单的四件东西?事实无容置疑,CPU主要由晶体三极管(晶体管)构成,而晶体三极管的主要元素为PN结。

而板卡上的各种芯片和元件也无一例外由这四大元素构成,甚至连导线我们也可以将其看作是一个阻值极低的电阻器。

可以说,当今芯片和板卡的设计根本其实就是对这四大元素的调配和应用,只要了解了这四大元素就了解了现代电子电路。

在这四大元素中,电脑用户最为关注、讨论最多的就是电容器(Capacitor)。

各大电脑硬件论坛中,关于电容器的讨论数不胜数,各类观点也是层出不穷。

其中虽不乏真知灼见,但也产生了一些误区并发生了大范围传播,影响了人们对一些产品的正确评估。

因此,笔者特别进行了大量研究及咨询,尽可能使用通俗易懂的语言向各位深入浅出的讲述电容器,让大家走出现存的误区,更全面认知电容器。

本文将会分为两部分:1.电容器的构造;2.电容器的功用与性能指标。

在第一部分中笔者将为各位详细讲述电容器的分类、结构以及现存的误区;在第二部分中笔者会讲述电容的功能以及真正能够衡量电容优劣的指标和方式。

二、电容的封装类型人们对物品的第一印象通常都源自它们的外观。

对于电子元器件来说,我们首先看到的就是它们的封装类型。

我们可以将其分为两类:贴片式和穿孔式。

穿孔式穿孔式封装的元器件应该是人们最熟悉的类型,其详细还可分为引线式和插接式两种,它们的显著标志就是拥有引脚,插接式通常还有一个固定脚。

安装它们时需要将引脚穿过PCB。

尽管元器件的安装方式基本相同,但不同类型和定位的元件其形状和内部结构也各不相同,适用于不同的场合。

贴片式(Surface Mount Type)贴片式元器件常会被简写为SMD(Surface Mount Device),贴片式电容仅仅是其中的一种。

和引线式相比,此类封装的元器件仅需安装与PCB表面,而无须穿透整个PCB,便于自动化安装,也节省了PCB 面积。

同时还可以让PCB内部走线更加自如,也会在一定程度上减少干扰。

不过贴片式元器件焊接温度较高,对器件本身的耐温能力也会有一定的要求,并不是所有规格的元器件都可以采用。

简单说,在元器件规格相同的情况下,贴片式封装要优于引线式,当然,成本也会更高。

误区1.贴片式电容性能一定更好?尽管贴片式封装有诸多优点,但电容本身的指标基本不会因此而改变。

相比有引线式电容器,贴片式电容器可以在一定程度上减少引线电阻、分布电感、分布电容等会对电路造成干扰的元素。

但是,在多数情况下其效果并非那么明显,至少为了追求贴片式元件而牺牲规格是绝对不划算的。

总的来说,规格相同的电容器,采用贴片式封装只会在某些要求较高的部分优于引线式。

不过由于贴片式元件无需穿透PCB,所以在板卡设计布局等方面会占较明显的优势。

2.电容器的颜色决定品质级别?目前网友们之间流传着一些以颜色分级电容的说法,例如紫色>绿色>蓝色>红色之类,这在如今其实是没有任何指导意义的。

由于早年厂商和产品种类都较少时,所以人们根据经验用此规则进行判断和筛选。

但时至今日,电容器品牌和种类层出不穷,即使某厂商确实采用不同颜色为自己的电容器产品进行分级,这个规则也绝不可以延伸至整个电容器产业。

内在才能在根本上决定电容器品质,而电容器外壳的颜色通常仅仅是厂商的一种选择而已。

有些还成为了厂商的标志性色彩,一般并不拥有分级含义。

例如SANYO偏好紫色,Nippon Chemi-Con多用蓝色,而著名薄膜电容器厂商WIMA的产品基本都采用红色。

3.电容器的外壳和形状决定电容器类型?电容器的外壳和形状并不会决定电容器的类型。

这就如同一个人不会因为穿正装或便装而改变,也不会因为坐卧或站立而改变。

尽管有些类型的电容器的外壳拥有一些规律,但决定电容器类型的是外壳以内的物质,我们也应该透过现象看本质。

尽管外形相似,但其本质不同(左固态、右液态)惊讶么?左图为铝电解电容器,右图为钽电解电容器可见仅通过外形,在一些情况下是无法判断电容器的类型的,要想确认电容器类型,除了靠经验之外,最根本还是应该参照厂商的官方PDF文档。

电容器究竟分为哪些种类呢?以什么为区分依据呢?接下来笔者就为各位解答这些问题。

三、电容器的物理结构及分类:基本元素和云母电容器电容器的基本元素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。

电容器的分类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。

云母电容器云母电容器的结构很简单,它由金属箔片和薄云母层交错层叠而成。

金属箔构成极板,层叠的金属箔连接在一起以增加极板面积,层数越多电容也就越大。

由于其性价比较低以及新型电容器的出现,目前云母电容器已经很少在电脑板卡上使用。

云母电容器通常的容值范围可从1pF至0.1μF,额定电压可从100V至2500V直流电压。

常见的温度系数范围从-20 ppm/°C至+100 ppm/°C。

云母的典型介电常数为5。

四、电容器的物理结构及分类:陶瓷电容器和薄膜电容器陶瓷电容器陶瓷电容器的基本结构和云母电容器十分相似,只不过电介质由云母变成了陶瓷薄片。

我们在板卡上常见的陶瓷电容器通常为贴片式,特别是在一些高端显卡上拥有很高的上镜率。

由于陶瓷的介电常数极高(1200),尽管其绝缘强度稍弱于云母(约为云母的2/3),但依然可以在电介质较厚(极板间距较大)的情况下获得较高的电容值。

电介质厚度增加使得陶瓷电容的额定电压普遍很高。

陶瓷电容器通常容值为1pF至2.2μF,额定电压可达6000V。

陶瓷电容器典型的温度系数为200000 ppm/°C。

薄膜电容器薄膜电容器以塑料薄膜为电介质,因此也被称为塑料膜电容器。

聚碳酸酯、丙烯、聚酰胺酯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚酯薄膜都是常用的绝缘材料。

关于薄膜电容器,恐怕音频发烧友对其的了解会远比我们这些电脑爱好者更多。

薄膜电容的容抗通常很高,频率响应范围广而且介质损耗很小。

这些优秀的特性令其经常出现在模拟电路的信号耦合部分,在音响设备中我们经常能见到它们的身影。

关于介质损耗等性能元素将在本文的第二部分中进行详细阐述。

五、电容器的物理结构及分类:电解电容器电解电容器电解电容器是使用最广泛的电容器,也是最受人们关注的电容器。

我们在板卡上常见的那些“烟囱”均为电解电容器。

电解电容器会被极化,一个极板为正,而另一个极板为负。

这类电容器拥有很高的电容值,范围通常从1μF至200000μF。

但是它们的击穿电压相对较低,通常所能做到的最大击穿电压为350V。

电解电容器通常是由金属箔(铝/钽)作为正电极,金属箔的绝缘氧化层(氧化铝/钽五氧化物)作为电介质,电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。

铝电解电容器的负电极由浸过电解质液(液态电解质)的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成;钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。

由于均以电解质作为负电极(注意和电介质区分),电解电容器因而得名。

注:由于电解电容器是有极性的电容器,在使用时一定要注意极性。

若电解电容器反接可能会引起爆炸。

那么人们常说的“液态电容”与“固态电容”、“加套电容”和“铝壳电容”是怎么回事呢?其实,它们均为指铝电解电容器。

所谓“液态”或“固态”是指电解质的形态。

由于液态电解质在高温下容易大幅度膨胀,为了安全通常会在电容器顶部留有防爆槽(防止爆炸并非防爆浆),让电解质可以渗漏出来以避免爆炸,这就出现了“电容爆浆”。

这个设计就好像当年的高压锅上的保险垫片。

而固态电解质基本不用担心这个问题,只要将空气抽净基本不会因受热膨胀发生爆炸,所以此类电容器一般没有防爆槽。

上“铝壳”、下“加套”;左“固态”、右“液态”至于“加套电容”和“铝壳电容”,本是想表达“液态电容”与“固态电容”,这纯粹是一种因直接感性认知而产生的概念。

电解电容器的外壳通常都是铝制,但是多数有塑料外套的电容均为液态电解质,而固态电解质电容的铝制外壳较为美观,因此人们产生了这样的说法。

除了我们在板卡上常见的传统电解电容器之外,近年来有一种名为双电层电解电容器(法拉电容器)的新型元件逐渐受到关注。

这种电容器只有一个固体电极板,它是利用了液体电解液与固体电极相界面上形成的双电层来存储电荷,也就是说电解液本身充当了另一个电极。

由于液体与固体的接触界面上形成的双电层间距极其微小(即极板间距极小),所以它的等效电容量可以比传统的电解电容器大的多,足以达到法拉级(甚至可以达到数万法拉)。

此类电容器得巨大容量使其完全可以作为电池使用。

不过相比采用电化学原理的电池,双电层电解电容器的充放电过程完全没有涉及化学物质的变化,这种“物理电池”理论上可以经受无限次充放电循环,而且充电速度和能量转化率也远远高于普通化学电池。

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