电子元器件在电路中的作用

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电子元器件的作用与种类

电子元器件的作用与种类

电子元器件的作用与种类电子元器件是电子产品中不可或缺的部分,其作用和种类相当重要。

本文将深入介绍电子元器件的作用和种类,以便读者更好地了解和应用这些元器件。

一、电子元器件的作用电子元器件是指在电子技术中所使用的各种被动或者积极的元件,如电阻、电容、电感、二极管、三极管、晶体管、场效应管、集成电路等。

电子元器件能够在电子电路中起到不同的作用,下面将分别介绍一下它们的作用。

1.电阻电阻是电子元器件中最简单的一种,它的作用就是对电流的阻碍作用。

具体来说,它可以承受电流或电压的作用,从而将过大的电流或电压变成合适的电流或电压。

在电路中,电阻可以用于限流、限压、偏置等方面。

2.电容电容是一种具有极强的存储电荷能力,具有阻隔直流、通阻交流电流和储存电荷等作用。

它能够存储能量,并在需要的时候将这些能量输出,用于电子产品中的振荡电路、滤波电路和耦合电路等。

3.电感电感是一种能阻止交流电流通过的元器件,它的基本作用是电感作用。

在电路中,电感可以用于制作振荡电路、电源滤波电路、调谐电路等。

另外,电感还有在电源电路中抑制高频噪声和扼流器作用的作用。

4.二极管二极管具有单向导电的特点,能够只允许正向电流流过。

它能够实现电路的整流、维护、稳压、发光等重要作用。

在电子产品中,二极管可以制作电源电路、光电控制电路、调制电路等。

5.三极管三极管是电子元器件中最常见的一种,它具有放大、开关、整流等多种功能。

在电子电路中,三极管可以用于增益电路、振荡电路、动态电路和整流电路等。

6.晶体管晶体管的作用是放大、开关、振荡等。

在电子产品中,晶体管可以实现放大器、开关、振荡器等的功能。

它具有高稳定性、低噪声、低功耗、快速等优点,因而在现代电子设备中得到广泛的应用。

7.场效应管场效应管也被称为MOSFET,它有放大、开关、振荡等一系列的功能。

由于低噪声、高效率、低电压等优点,它在现代电子设备中被广泛应用。

8.集成电路集成电路是一种高度集成了许多电子元器件的电路,它集成于单个芯片上的电子元件包括晶体管、二极管、电容、电阻、电感等电子元器件。

电路中的元器件

电路中的元器件

电路中的元器件电路中的元器件是指在电路中起到特定功能的各种电子元件,如电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管、操作放大器、集成电路等。

这些元器件可以被组合起来构成各种不同的电路,从而完成不同的电子功能。

下面将对其中常见的元器件进行简单介绍:1. 电阻:电路中最常见的元器件之一,其作用是限制电流,调节电路的电压和功率。

电阻的阻值可以根据需要选择不同大小。

2. 电容:电路中另一种常见的元器件,其作用是储存电荷和能量,并能在电路中起到滤波和耦合作用。

不同类型的电容器有不同的特性和应用。

3. 电感:电路中还有一种重要的元器件是电感,其作用是储存磁场能量,并能在电路中起到滤波和耦合作用。

电感的大小和特性可以根据需要选择。

4. 二极管:二极管是一种半导体元器件,其作用是将电流限制在一个方向上流动。

二极管有很多种类型,如整流二极管、Zener二极管等,应用广泛。

5. 三极管:三极管是一种由三个半导体材料构成的元器件,其作用是放大和控制电流。

在电子电路中,三极管广泛应用于放大器、开关等电路中。

6. 操作放大器:操作放大器是一种高增益的电子元器件,其作用是将输入信号放大,并输出放大后的信号。

操作放大器在信号处理、传感器等领域都有广泛应用。

7. 集成电路:集成电路是将多个电子元件集成在一个芯片上的元器件,其作用是实现复杂的电子功能。

集成电路种类繁多,应用广泛,如微处理器、存储器、数字信号处理器等。

以上仅是电路中常见的元器件之一,还有许多其他类型的元器件,如晶体管、场效应管、放大器、开关等。

这些元器件可以组合起来形成各种复杂的电子电路,实现不同的功能,是电子领域中不可缺少的基础元件。

电子元器件在电路中的作用

电子元器件在电路中的作用

电子元器件在电路中的作用1.电源:电源是供应电路所需电能的装置,它将交流电或直流电转换为设备所需的电源电压和电流。

电源可以采用开关电源或变压器等形式。

它的作用是为电路提供所需的电能。

2.电阻:电阻是用于调整电流和电压的元器件。

它的作用是限制电流的流动,并将电能转换为热能。

电阻可以用于电路中的电流调节、过流保护、电路稳定等方面。

常见的电阻有固定电阻、可变电阻等。

3.电容:电容是一种储存电荷的元器件。

它的作用是在电路中储存和释放电荷,并在频率选择电路、滤波电路和电源稳定电路等方面起到重要作用。

电容的主要参数包括电容值、耐压、温度系数等。

4.电感:电感是储存电能的元器件。

它的作用是将电能转化为磁能,并释放出来。

电感常用于电源滤波、抗干扰、变压器等电路中。

电感的主要参数包括电感值、品质因数等。

5.晶体管:晶体管是一种用于放大和开关电流的半导体器件。

它的作用是将小电流放大为大电流,从而在电路中起到放大和开关的作用。

晶体管常用于放大电路、开关电路、振荡电路等。

6.二极管:二极管是一种由两个不同电导材料构成的半导体元器件。

它的作用是在电路中控制电流的方向和电压的大小。

二极管常用于整流电路、限流电路和保护电路等。

7.可控硅:可控硅是一种用于控制电流的半导体器件。

它的作用是将小电流控制大电流的导通,从而在电路中起到开关和调节的作用。

可控硅常用于点火系统、功率控制系统等。

8.集成电路:集成电路是将多个电子元器件集成在一起的器件。

它的作用是通过封装多个功能电路,实现电路的高度集成,降低功耗和体积。

常用的集成电路有逻辑门、放大器、微控制器等。

除了上述电子元器件,还有许多其他的元器件在电路中起着特定的功能,如传感器、继电器、操作放大器等。

电子元器件的作用多种多样,但整体上来说,它们共同构成了电路的基础,保证了电子设备的正常运行。

盘点10种常用的元器件对电路的保护作用

盘点10种常用的元器件对电路的保护作用

盘点10种常用的元器件对电路的保护作用元器件对电路的保护作用是电子设备中不可或缺的重要功能。

它们能够在电路中起到保护、稳定和调控的作用,以确保电路的正常运行和延长设备的使用寿命。

本文将盘点10种常用的元器件对电路的保护作用,以便更好地了解它们在电子设备中的重要性。

1. 电阻器(Resistor)电阻器是最常见的元器件之一,它能够降低电路中的电流和调节电路的电压。

在电路保护方面,电阻器通过限制电流的流动,防止电流过大造成元器件的过载和损坏。

例如,在LED灯的电路中,电阻器可以限制电流,避免过高的电流损坏LED。

2. 电容器(Capacitor)电容器对电路的保护作用主要体现在滤波和稳压方面。

它可以存储和释放电荷,平滑电源电压的波动,保持电路稳定运行。

同时,电容器也能够吸收和抑制电路中的高频噪声,提高电路的信号质量,保护后级元器件不受干扰。

3. 稳压二极管(Zener Diode)稳压二极管是一种特殊的二极管,它可以在反向电压达到某个特定值时起到稳压作用。

稳压二极管能够保护电路不受过高的电压干扰,使电路中的元器件在正常的工作范围内工作。

在电路设计中,使用稳压二极管可以有效防止元器件过电压损坏。

4. 可变电阻器(Potentiometer)可变电阻器是一种能够调节电路电阻的元器件。

它在电路保护中起到了关键的作用,因为通过调节电阻,可以限制电流大小,使元器件工作在安全范围内。

此外,可变电阻器也常用于电路的校准和调试,以确保电路的性能和稳定性。

5. 二极管(Diode)二极管是一种只允许电流在一个方向流动的元器件。

在电路保护中,二极管被广泛应用于反向电压保护和电流限制。

通过正向偏置和反向截止特性,二极管能够阻止反向电流的流动,保护后级元器件不受损坏。

6. 保险丝(Fuse)保险丝是一种常见的电流保护元器件,主要用于限制电路中的电流,防止电流过大引起短路或过载。

保险丝在电路中工作时,当电流超过其额定电流时,保险丝会熔断,切断电流,起到保护电路和元器件的作用。

元器件作用及工作原理

元器件作用及工作原理

元器件作用及工作原理嘿,朋友们!咱今天来聊聊元器件那些事儿。

你知道吗,元器件就像是电子世界里的小精灵,虽然它们个头不大,但作用可大着呢!先来说说电阻吧。

电阻就像是一个流量控制阀门,在电路中它能控制电流的大小。

想象一下,电流就像水流,电阻就是那个可以调节水流大小的阀门。

当我们需要让电流变小一些,就像把水龙头关小一点,电阻就会发挥作用,增加对电流的阻碍。

它的工作原理也不难理解哦,电阻的阻值越大,对电流的阻碍就越大。

这就好比一条狭窄的小路,走的人越多就会越拥挤,电流通过大阻值电阻时也会变得不那么顺畅。

而且不同的电阻有不同的特性,有的电阻稳定性好,就像一个可靠的小伙伴,不管环境怎么变化,它都能稳稳地控制电流;有的电阻精度高,能精确地调节电流大小,就像一个细心的工匠,对每一个细节都把控得恰到好处。

再看看电容。

电容就像是一个小小的能量储存库,它可以储存电荷。

打个比方,电容就像一个蓄水池,当电路中有电流通过时,它可以把一部分电能储存起来,等到需要的时候再释放出来。

电容的工作原理是基于电场的作用,当两个极板之间加上电压时,就会在极板之间形成电场,从而储存电荷。

电容的大小决定了它能储存多少能量,就像蓄水池的大小决定了能装多少水一样。

大容量的电容可以储存更多的能量,在一些需要瞬间大电流的场合,比如闪光灯,电容就能发挥大作用啦,它能快速释放储存的能量,让闪光灯亮起来。

而且电容还有滤波的功能哦,它可以把电路中的杂波去掉,让电流变得更平滑,就像给水流过滤杂质一样,让电路运行得更稳定。

还有电感呢。

电感就像是一个电流的“惯性元件”。

怎么理解呢?当电流通过电感时,电感会产生一个自感电动势来阻碍电流的变化。

这就好比你在跑步的时候,突然要改变方向,会有一种惯性让你不容易马上改变。

电感就是这样,它不希望电流变化得太快。

电感的工作原理和它的线圈结构有关,当电流通过线圈时,会产生磁场,这个磁场又会反过来影响电流。

电感在电路中常常用于滤波、振荡等电路中。

电子基本元器件的作用

电子基本元器件的作用

电阻:顾名思义,就是增加电流通过的阻力的。

就象是在水渠中放入东西,能阻止水的顺利通过也是一个道理。

1、限止电流的通过量,起到限流的作用。

2、在串联电路中,起到分压作用。

因使用电阻的大小和组合(串联或并联),可以起到升压和降压的作用。

3、在并联电路中,可以起到分流(电流)的作用。

电阻的基本作用就是这些。

但在电路中起的作用,却是千变万化的。

∙、滤波∙2、电容既不产生也不消耗能量,是储能元件∙3、抗干扰和电位隔离∙4、在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡∙5、通交隔直(交流通过,直流隔断)∙6、电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件;在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件∙7、补尝功率因数二极管在电路中的应用是必不可少的,无论是做整流电路还是钳位作用还是其他的一些作用,都会用到它.二极管可分为发光二极管(LED),整流二极管,稳压二极管,开关二极管等等.这里只介绍前面说的几种.发光二极管相信大家都见过,一般作为指示灯用,例如电脑的硬盘灯一闪一闪的表示你的硬盘正在工作(如果不闪,则很可能是你的机器忙不过来或者是处在待机状态),还有就是一些随身听上的指示灯,以及充电器的指示灯.发光二极管相对其他二极管正向导通电压较大,一般在1.6V到1.8V间.二其他二极管一般在0.2-0.3V(锗管),0.6-0.8V (硅管)。

整流二极管,也是很常见的,利用的是二极管的单向导通特性,从而可以将负极性电信号滤掉---半波整流,也可以进行其它的整流----例如全波整流。

二极管还具有稳压作用,这是因为二极管反向接通时,在二极管被击穿的情况下,其电流将瞬间增大,这样在外电压增大时,由于二极管被击穿后增加的电流会通过二极管而不会经过与二极管并联的负载上,从而可以保护与其并联的器件。

常见的有保护场效应管,即在场效应管栅极反向并接一个二极管。

二极管击穿电压一般在4V-7V.钳位作用:钳位作用就是利用二极管的正向导通电压在导通后维持在0.2-0.4V(锗管),0.6-0.8V(硅管),从而使与其连接的器件两端电压维持在一个范围内,最简单就是三极管的BE结电压在导通时可保持在钳位电压,这点常用于三极管的静态分析。

各种电子元器件的用途

各种电子元器件的用途

各种电子元器件的用途电子元器件是电子设备中不可缺少的组成部分,它们用于控制、调节和转换电信号。

下面是各种常见的电子元器件及其用途的简要介绍。

1. 电阻器:电阻器用于阻碍电流,消耗电能,稳定电压和电流。

它们通常用于电流限制、分压和电压调节。

2. 电容器:电容器储存电荷,能够在不同的频率上通过电流。

它们通常用于储存能量、平滑电压和过滤电流。

3. 电感器:电感器用于储存磁场能量,抵抗电流变化。

它们通常用于滤波、调理电流和储存能量。

4. 二极管:二极管只允许电流在一个方向上通过,它们通常用于整流(将交流电转换为直流电)、保护电路和信号调制。

5. 三极管:三极管是一种放大器和开关,能够控制电流流动。

它们广泛应用于放大信号、开关控制和逻辑电路中。

6. 可变电阻器:可变电阻器是一种电阻值可调节的电阻器,它们通常用于电压调节、微调电路和传感器电路。

7. 可变电容器:可变电容器是一种电容值可调节的电容器,它们通常用于调制频率、调节振荡电路和电子电路的容量变化。

8. 可控硅:可控硅是一种带有控制端的半导体器件,可以控制电流的导通和截止。

它们通常用于电源开关、控制电机和照明调光。

9. 功率放大器:功率放大器是一种用于增强电信号功率的电子装置。

它们被广泛应用于音频放大器、射频发射器和激光器。

10. 操作放大器:操作放大器是一种电压放大器,用于放大电压信号。

它们被广泛应用于信号放大、信号滤波和仪器测量。

11. 逻辑门:逻辑门是一种用于执行逻辑运算的电子设备。

它们通常用于数字电路、计算机逻辑和控制系统。

12. 传感器:传感器是一种将物理量转换为电信号的装置。

它们通常用于测量、监测和控制应用,如温度传感、压力传感和光传感。

13. 继电器:继电器是一种用电信号控制电流的电器开关。

它们通常用于电路切换、保护和自动控制。

14. 集成电路:集成电路是大量电子元件集成在一个芯片上的电子装置。

它们通常用于计算机、通信、存储和控制设备中。

元器件认识实习实验报告

元器件认识实习实验报告

一、实验目的通过本次元器件认识实习,使学生了解和掌握常用电子元器件的基本特性、功能、应用以及识别方法,为后续电子电路设计和制作打下基础。

二、实验原理电子元器件是电子电路的基本组成单元,它们在电路中起着传递、控制、转换和储存电能的作用。

本实验主要涉及以下几种电子元器件:1. 电阻器:用于限制电路中的电流,起到降压、分压、限流、滤波等作用。

2. 电容器:用于储存电能,在电路中起到耦合、旁路、滤波、定时等作用。

3. 电感器:用于储存磁能,在电路中起到耦合、隔离、滤波、振荡等作用。

4. 晶体二极管:具有单向导电特性,在电路中起到整流、开关、稳压、限幅等作用。

5. 晶体三极管:具有放大、开关、稳压等作用。

6. 集成电路:由多个电子元器件组成的复杂电路,具有体积小、功能多、可靠性高等特点。

三、实验内容1. 电阻器、电容器、电感器的识别与测量(1)观察电阻器、电容器、电感器的实物外形,了解其颜色编码、引脚排列等。

(2)使用万用表测量电阻器、电容器的阻值、容量。

(3)分析电阻器、电容器的误差范围、温度系数等参数。

2. 晶体二极管、晶体三极管的识别与测量(1)观察晶体二极管、晶体三极管的实物外形,了解其引脚排列、封装形式等。

(2)使用万用表测量晶体二极管的正向导通电压、反向截止电压。

(3)测量晶体三极管的放大倍数、截止电压等参数。

3. 集成电路的识别与检测(1)观察集成电路的实物外形,了解其引脚排列、封装形式等。

(2)使用万用表检测集成电路的供电电压、工作电流。

(3)分析集成电路的典型应用电路,了解其在电路中的作用。

四、实验步骤1. 准备实验器材,包括万用表、电阻器、电容器、电感器、晶体二极管、晶体三极管、集成电路等。

2. 按照实验要求,依次识别和测量各种电子元器件。

3. 记录实验数据,分析实验结果。

4. 撰写实验报告,总结实验心得。

五、实验结果与分析1. 电阻器、电容器、电感器的测量结果符合理论值,误差在允许范围内。

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电阻器在电路中的作用电阻器在电路中用作分压器、分流器和负载电阻;它与电容器—起可以组成滤波器及延时电路、在电源电路或控制电路中用作取样电阻;在半导体管电路中用偏置电阻确定工作点;用电阻进行电路的阻抗匹配;用电阻进行降压或限流;在电源电路中作为去耦电阻使用,等等。

总之,电阻器在电路中的作用很多,电路无处不用电阻:下面介绍一些电阻器的基本电路。

一. 限流为使通过用电器的电流不超过额定值或实际工作需要的规定值,以保证用电器的正常工作,通常可在电路中串联一个可变电阻。

当改变这个电阻的大小时,电流的大小也随之改变。

我们把这种可以限制电流大小的电阻叫做限流电阻。

如图1所示,在给蓄电池充电的电路中,为了使充电电流不超过规定值,可在电路中接入限流电阻。

在充电过程中,适当调节接入电阻的大小,可使电流的大小保持稳定。

再如在可调光台灯的电路中,为了控制灯泡的亮度,也可在电路中接入一个限流电阻,通过调节接入电阻的大小,来控制电路中电流的大小,从而控制灯泡的亮度。

二. 分流当在电路的干路上需同时接入几个额定电流不同的用电器时,可以在额定电流较小的用电器两端并联接入一个电阻,这个电阻的作用是“分流”。

例如:有甲、乙两个灯泡,额定电流分别是0.2A和0.4A,显然两灯泡不能直接串联接入同一电路。

但若我们在甲灯两端并联一个合适的分流电阻则当开关S闭合时,甲、乙两灯便都能正常工作了。

再如,在缺电压表测电阻的实验设计中,可设计如图3所示的实验电路,利用分流电阻R与待测电阻并联,借助于电流表测干路电流和分流电阻R中的电流,利用并联分流公式,可求出待测电阻的阻值。

如果只有一个电流表,可将电流表先后接在干路或不同的支路中测出I和(或和或和),也可求出。

分流电路分流电路实际上是电阻器的并联电路,如图2-2所示。

它有以下几点特点:①各支路的电压等于总电压;②总电流等于各支路电流之和,即I = I1 + I2 + I3;③总电阻的倒数等于各支路倒数之和,即1/R =1/R1 + 1/R2 + 1/R3在实践中经常利用电阻器的并联电路组成分流电路,以对电路中的电流进行分配;图2-3是用于扩大电流表量程的分流电路。

电流表的满度电流为50uA.现需将它改成一个最大量程为500uA 的电流表,此时只需要在电流表两端并上一只电阻器R1即可。

根据图2-3(b)并联电路可知I= I1 +I0若I = 500uA,则I1 =I - I0 = 500-50 =450uA由于I0 * R0 =I1* R1(式中R0为电流表内阻)求得R1= (I0* R0)/I1= 200Ω上述的分流电路计算结果表明,只要在50uA表头上并联一个200Ω的电阻,即可使表头的量程由50uA扩大到500uA。

三. 分压一般用电器上都标有额定电压值,若电源比用电器的额定电压高,则不可把用电器直接接在电源上。

在这种情况下,可给用电器串接一个合适阻值的电阻,让它分担一部分电压,用电器便能在额定电压下工作。

我们称这样的电阻为分压电阻。

如图4所示的电路,当接入合适的分压电阻后,额定电压为3V的电灯便可接入电压为12V的电源上。

又如我们常用的测电笔里有一个阻值很大的高电阻,它也是一个分压电阻。

人体的电阻一般为高电阻的,这样人站在地面上用测电笔接触220的电源,那么测电笔中高电阻分压约为200V,人体承受的电压就只有20V,低于36V,这样就没有触电的危险了。

再如在缺电流表测待测电阻的实验设计中,也常使用分压电阻与待测电阻串联,再利用分压公式,便可求出待测电阻的阻值了。

1. 分压电路分压电路实际上是电阻的串联电路,如图2-1所示,它有以下几个特点:①通过各电阻的电流是同一电流,即各电阻中的电流相等、I = I1 = I2 = I3;②总电压等于各电阻上的电压降之和,,即V= V1 + V2 + V3;③总电阻等于各电阻之和,即R=R1 + R2 +R3:在实践中可利用电阻串联电路来进行分压以改变输出电压,如收音机和扩音机的音量调节电路、半导体管工作点的偏置电路及降压电路等。

四. 将电能转化为内能电流通过电阻时,会把电能全部(或部分)转化为内能。

用来把电能转化为内能的用电器叫电热器。

如电烙铁、电炉、电饭煲、取暖器等等。

3. 阻抗匹配电路图2-4所是由电阻器组成的阻抗匹配衰减器、它接在特性阻抗不同的两个网络中间,可以起到匹配阻抗的作用。

匹配器中电阻器的阻什可由下式确定,即式中,Z1和Z2为网络1和网络2的阻抗,它们分别为300Ω和75Ω。

将它们代入上面两个公式中,则求得RI=259.8Ω,R2=86.6Ω。

4. RC充放电电路RC充放电电路是电阻器应用的基础电路,在电子电路中会常常见到,因此了解RC充放电特性是非常有用的。

RC充放电电路如图2-5所示。

图中开关S原来停留在B点位置,电容器C上没有电荷,它两端的电压等于零。

当开关接到A点时.电源E通过R向电容器C充电,在电路接通的瞬间,电容器电压Vc=0,充电电流最大值等于Z/R。

随着电容器两极上电荷的积累,Vc逐渐增大,电阻器R上的电压Vr =E -Vc,充电电流i=(E—Vc)/R且随着Vc的增大而越来越小,Vc的上升也越来越慢。

当Vc=E时,i=0,充电过程结束。

试验证明,充电过程可用下面公式描述,即式中:e-自然对数;t-时间。

从公式中不难看出,充电过程中Vc和i是按指数规律变化的。

而充电的快慢取决于电阻和电容的乘积,因此称RC为时间常数r,即r=RC。

如果R和C的的单位取欧姆和法拉,则r的单位为秒。

根据公式计算在不同时间内的Vc和i,其结果见表2-4。

从表中可以看出,r越大充电越慢。

当t=3r时,Vc=0.95E;当t=5r时,Vc=0.993E;一般认为当 t=(3-5)r时,电容器上的电荷已被充满。

电容器上的电荷已被充满。

当电路开关S在C充满电荷后由A端置于B端时,电容C上的电荷通过R放电,其放电也是按指数规律进行的。

利用RC充放电特性可组成很多应用电路,如积分电路、微分电路、去耦电路以及定时电路等。

电容器在电路中的作用在直流电路中,电容器是相当于断路的。

电容器是一种能够储藏电荷的元件,也是最常用的电子元件之一。

这得从电容器的结构上说起。

最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。

通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。

不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。

我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。

电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体了。

不过在中学阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。

陶制电容器但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。

而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。

实际上,电流是通过场的形式在电容器间通过的。

在中学阶段,有句话,就叫通交流,阻直流,说的就是电容的这个性质。

电容的作用:1)旁路旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。

就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。

为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。

这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。

地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

2)去耦去耦,又称解耦。

从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。

如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。

去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰,在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。

将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。

旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。

高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。

旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。

这应该是他们的本质区别。

3)滤波从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。

但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。

有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。

电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。

电容越大低频越不容易通过。

具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。

曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。

由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。

它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。

滤波就是充电,放电的过程。

4)储能储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。

电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器(如EPCOS 公司的 B43504 或B43505)是较为常用的。

根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式,对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

基本功能——充电和放电充电和放电是电容器的基本功能。

充电使电容器带电(储存电荷和电能)的过程称为充电。

这时电容器的两个极板总是一个极板带正电,另一个极板带等量的负电。

把电容器的一个极板接电源(如电池组)的正极,另一个极板接电源的负极,两个极板就分别带上了等量的异种电荷。

充电后电容器的两极板之间就有了电场,充电过程把从电源获得的电能储存在电容器中。

放电使充电后的电容器失去电荷(释放电荷和电能)的过程称为放电。

例如,用一根导线把电容器的两极接通,两极上的电荷互相中和,电容器就会放出电荷和电能。

放电后电容器的两极板之间的电场消失,电能转化为其它形式的能。

在一般的电子电路中,常用电容器来实现旁路、耦合、滤波、振荡、相移以及波形变换等,这些作用都是其充电和放电功能的演变。

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