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电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,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,储存的电荷量则称为电容。电容是指容纳电场的能力。
任何静电场都是由许多个电容组成,有静电场就有电容,电容是用静电场描述的。一般认为:孤立导体与无穷远处构成电容,导体接地等效于接到无穷远处,并与大地连接成整体。
电容(或称电容量)是表现电容器容纳电荷本领的物理量。电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质,可能电荷会存在,这是它的特征,它的用途较广,它是电子、电力领域中*的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。
电容的工作原理
电路能导电是因为导体中的电子在电源的作用下定向移动,形成电流而“导电”。在这里,电源相当于一个“抽水机”,将正极附近的电子抽到负极。正极的电子少了,离正极更远处的电子就流过来,负极多了,就流向离负极更远的地方。这样一直循环,电子就相当于从负极出发,绕电路一圈,回到正极,经过电源,再从负极出发,形成了定向移动,也就形成了持续电流。若断路了,这个电流就不能持续下去了,也就是我们通常所说的没有电流。
好,来看给电容充电的电路。电源还是像抽水机一样在工作,电子就从负极一直跑(这里我不知道为什么电子会往负极板跑。),跑到电容器下面那个极板,断了没路了,就聚集在那里。这多电子那里来?从正极。正极的呢?从正极附近。附近的呢?从更远处.....最远就是电容器的上面的极板。电子跑了,只剩带正电的粒子,那上级板就带正电,下级板有太多电子了,就带负电。
由于电容的两个极板带有同量的异种电荷所以会产生同电源相反的电压,不断的抵消电源送来的电压。直到电容的电压等于电源的电压,则充电停止,电路相当于断开。
电容的作用是什么
电容的作用——滤波
滤波是电容的作用中很重要的一部分。几乎所有的电源电路中都会用到。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1uF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频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越小高频越容易通过。具体用在滤波中,大容量电容滤低频,小容量电容滤去高频。
亦有网友将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,形象的说电容像个水塘,因为水塘里的水不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变化转作为电流的变化,从而缓冲了输出电压。滤波就是充电,放电的过程。起到稳定输出电压的作用。
电容的作用——储能
说到储能第一个想到的就是电池了,但电容收集的是电荷属于物理反应,电池属于分解化学反应,常见的电容储能有充磁机,电容电焊机等通过高电压大电流的场合,在使用电容储能时一般用大电容或者若干的小电容并联组成的电容组。具体容量和耐压由应根据需求选择。
电容的作用——耦合
电容的耦合又称“电场耦合”耦合是指信号由第一级向第二级传递的过程,一般不加注明时往往是指交流耦合。
从电路来说,总是可以区分为驱动电源和被驱动的负载。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。这就是耦合。
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