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***常用的电子元件之一。
这得从电容器的结构上说起。***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。电容器漏油电容器出现漏油,如果是轻微漏油,可用粘胶剂进行修补并同时减轻负荷或降低环境温度,但是不能长时间继续运行。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。
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,电流是通过电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。
电容器两板间的电压正比于电容器所带的电荷量,设开始充电之前电容器不带电,图6.12中的斜线是电容器两板间的电压和电容器所带电荷量的关系曲线。充电结束时,电容器所带电荷量为Q,电容器两板间的电压等于电源电动势U=E电动势。在斜直线下面的两个窄竖长方形的高度为在当前电容器带电q时电容器两板间的电压U,窄竖长方形的宽度为设想在电压U之下又充入的小电荷量Δq,窄竖长方形的面积为在充入小电荷量Δq的过程中电源对电容器做的功UΔq。如果把整个充电过程用很多个窄竖长方形表示,所有窄竖长方形面积之和即近似等于整个充电过程中电源对电容器做功之和。窄竖长方形的个数越多,其面积之和就越接近斜直线下的三角形面积,所以可知在整个充电过程中电源对电容器做的功为斜直线下的三角形面积,即W= 1/2*QE电动势,此即为电容器储存的能量。必须定期对电容器组上的接触点进行仔细检查,如发现松动应及时修复。在整个充电过程中电源电动势做功QE电动势,即图6.12中为以斜直线为对角线的矩形面积。电源电动势做功QE电动势与电容器储存的能量W=1/2*QE电动势之差为图6.12中斜直线上方的三角形面积。
八种常用电容器的结构和特点
电容器是电子设备中常用的电子元件,下面对几种常用电容器的结构和特点作以简要介绍,以供大家参考。
1.铝电解电容器
它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质,插人一片弯曲的铝带做正极制成。还需经直流电压处理,做正极的片上形成一层氧化膜做介质。其特点是容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性,适于电源滤波或低频电路中,使用时,正、负极不要接反。
2.钽铌电解电容器
它用金属钽或者铌做正极,用稀***等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。其特点是:体积小、容量大、性能稳定、寿命长。绝缘电阻大。温度性能好,用在要求较高的设备中。
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