电容器是什么

两个导体相互靠近，中间夹着一层绝缘介质，构成一个电容器。电容器是储存电量和能量(势能)的元件。一个导体被另一个导体包围，或者一个导体发出的电场线都终止在另一个导体的导体系统中，这个导体系统叫做电容。

两个导体相互靠近，中间夹着一层绝缘介质，构成一个电容器。当在电容器的两个极板之间施加电压时，电容器将储存电荷。电容器的电容在数值上等于一个导电板上的电荷与两个导电板之间的电压之比。电容器电容的基本单位是法拉(f)。在电路图中，字母c通常用来表示电容元件。

电容在调谐、旁路、耦合、滤波等电路中起着重要作用。它用于晶体管收音机的调谐电路、彩电的耦合电路、光纤通道等。

随着电子信息技术的飞速发展，数字电子产品的升级速度越来越快。消费类电子产品，主要是平板电视(LCD和PDP)、笔记本电脑、数码相机等产品的生产和销售持续增长，带动了电容器行业的增长。

简介

电容器是储存电量和能量(势能)的元件。一个导体被另一个导体包围，或者一个导体发出的电场线都终止在另一个导体的导体系统中，这个导体系统叫做电容。

平行板电容器的电容公式:

UA-UB是两块平行板之间的电位差，εr是相对介电常数，k是静电力常数，s是两块板的面对面积，d是两块板之间的距离。注:平行板电容器中的电场是均匀电场。

电容不同于电容。电容是基本物理量，符号为c，单位为f(法拉)。

通式C=Q/U，平行板电容器特殊公式:板间电场强度e = u/d。

电容器主要参数

(1)标称电容是电容器上标记的电容。但是电容器的实际电容和

标称电容有偏差，精度等级与允许误差有对应关系。电容器常用ⅰ、ⅱ、ⅲ类，电解电容器用ⅳ、ⅴ、ⅵ类表示容量精度，根据应用选择。电解电容的电容值取决于在交流电压下工作时的阻抗。随着工作频率、温度、电压和测量方法的变化，电容值也会发生变化。电容的单位是f(法语)。

既然电容器是一种储存电荷的“容器”，它就有“容量”的问题。为了测量电容器储存电荷的容量，需要确定电容的物理量。电容器必须施加电压以储存电荷。不同的电容器在电压的作用下可以储存不同量的电荷。国际上统一规定，当电容器施加1伏DC电压时，其能储存的电荷量为电容器的电容(即单位电压下的电荷量)，用字母c表示，电容的基本单位为法拉(f)。在1伏DC电压的作用下，如果电容中存储的电荷为1库仑，则电容设为1法拉，用符号F表示，1f = 1q/v，在实际应用中，电容的电容往往远小于1法拉，常用的是更小的单位，如毫法拉(mF)、微法拉(μF)、纳法拉(nF)、皮法拉(pF)。它们的关系是:1微法等于百万分之一法拉；1皮法等于百万分之一微法，即:

1法拉(F)=1000毫法拉(MF)；1毫法拉(mF)=1000微法(μf)；1微法(μF)=1000纳法(nf)；1 nF)= 1000 pf；即1f = 1，000，000μf；1μF=1000000pF .

(2)额定电压是在最低环境温度和额定环境温度下可连续施加到电容器上的最高DC电压。如果工作电压超过电容器的耐受电压，电容器就会击穿，造成损坏。实际上，随着温度的升高，耐压会变低。

(3)绝缘电阻。DC电压施加在电容器上，产生漏电流，两者之比称为绝缘电阻。当电容较小时，其值主要取决于电容的表面状态；当容量大于0.1μF时，其值主要取决于介质。通常绝缘电阻越大越好。

(4)损失。在电场作用下，单位时间内电容器发热所消耗的能量称为损耗。损耗与频率范围、介质、电导、电容器金属部分的电阻等有关。

(5)频率特性。随着频率的增加，一般电容器的电容减小。当电容器在谐振频率以下工作时，它是电容性的。当它超过它的谐振频率时，它是电感性的，它不是电容而是电感。因此，有必要避免电容器在谐振频率以上工作。

影响

在DC电路中，电容器相当于开路。电容器是一种能储存电荷的元件，也是最常用的电子元件之一。

这要从电容的结构入手。最简单的电容器由两端的极板和中间的绝缘介质(包括空气体)组成。通电后，极板充电，形成电压(电位差)，但由于中间有绝缘材料，整个电容器不导电。但这样的情况是在不超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提下。我们知道，任何物质都是相对绝缘的。当物质两端的电压增加到一定程度时，物质就能导电。我们称这个电压为击穿电压。电容器也不例外。击穿后，电容器不是绝缘体。但在中学阶段，这样的电压在电路中是看不到的，所以都工作在击穿电压以下，可以看作绝缘体。

然而，在交流电路中，电流的方向随时间而变化。电容器充放电的过程是有时间的。此时，板之间形成变化的电场，该电场也是随时间变化的函数。事实上，电流以电场的形式在电容器之间流动。

电容器功能:

耦合:耦合电路中使用的电容称为耦合电容，广泛应用于阻容耦合放大器等容性耦合电路中，阻断直流和交流。

滤波器:滤波电路中使用的电容器称为滤波电容器。该电容电路用于电源滤波器和各种滤波电路。滤波电容从总信号中去除某一频带的信号。

去耦:去耦电路中使用的电容称为去耦电容，用于多级放大器的DC电压供应电路，去耦电容消除了各放大器之间有害的低频交叉连接。

高频消振:高频消振电路中使用的电容器称为高频消振电容器。在音频负反馈放大器中，为了消除高频自激，采用这种电容电路来消除放大器中可能出现的高频啸声。

谐振:LC谐振电路中使用的电容称为谐振电容，是LC并联和串联谐振电路中所需要的。

旁路:纤维通道中使用的电容器称为旁路电容器。如果需要从电路中的信号中去除某一频段的信号，可以使用旁路电容电路。根据被去除信号的频率不同，有全频域(全交流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路。

中和:中和电路中使用的电容器称为中和电容器。在无线电高频和中频放大器以及电视高频放大器中，这种中和电容电路用于消除自激。

定时:定时电路中使用的电容称为定时电容。在需要通过电容充放电进行时间控制的电路中使用了定时电容电路，电容起到控制时间常数大小的作用。

积分:积分电路中使用的电容称为积分电容。在电位场扫描同步分离电路中，利用这种积分电容电路可以从场复合同步信号中提取场同步信号。

差分:差分电路中使用的电容称为差分电容。为了在触发电路中得到峰值触发信号，这个差分电容电路用来从各种信号(主要是矩形脉冲)中得到峰值脉冲触发信号。

补偿:补偿电路中使用的电容称为补偿电容。在甲板的低音补偿电路中，该低频补偿电容电路用于增强回放信号中的低频信号。另外还有高频补偿电容电路。

自举:自举电路中使用的电容称为自举电容，常用于OTL功率放大器的输出级电路中，通过正反馈增加信号的正半周幅度。

分频:分频电路中的电容称为分频电容。在音箱的扬声器分频电路中，利用分频电容电路使高频扬声器工作在高频带，中频扬声器工作在中频带，低频扬声器工作在低频带。

负载电容:指与石英晶体谐振器共同决定负载谐振频率的有效外部电容。常用的负载电容标准值有16pF、20pF、30pF、50pF、100pF。负载电容可以根据具体情况适当调整，谐振器的工作频率一般可以通过调整调整到标称值。

模型

型号名称

国产电容的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容)，分别代表名称、材质、分类、序号。

第一部分:名称，用字母表示，电容为c。

第二部分:材料，用字母表示。

注:极性有机膜如A-钽电解、B-聚苯乙烯、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其他材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-聚酯、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜等。

第三部分:分类，一般用数字表示，个别用字母表示。

注:T型电烙铁，W型微调，J型金属化，X型小，S型单片，D型低压，M型密封。

数字如下:

符号瓷云母有机电解1圆非密封箔式2管状非密封箔式3叠层密封烧结粉液4单片密封烧结粉液5穿孔/穿孔/6柱式//7//非极性8高压高压/9//特殊特殊
第四部分:序号，用数字或字母表示。包括品种、规格代码、温度特性、DC工作电压、标称值、允许误差和标准代码。

分类

据分析统计，电容器主要分为以下10类:

1.根据结构，它可以分为三类:固定电容器，可变电容器和微调电容器。

2.按电解质分类:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器、电热电容器、空气体介质电容器等。

3.根据应用可分为高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合和小电容。

4.可分为陶瓷电容器、聚酯电容器、电解电容器、钽电容器、高级聚丙烯电容器等。

5.高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚酯电容器、玻璃釉电容器。

6.低频旁路:纸电容、陶瓷电容、铝电解电容、聚酯电容。

7.过滤器:铝电解电容器、纸电容器、复合纸电容器、液体钽电容器。

8.调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。

9.低耦合:纸电容、陶瓷电容、铝电解电容、聚酯电容、固体钽电容。

10.小型电容器:金属化纸电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化聚酯电容器、聚丙烯电容器和云母电容器。

物种的例子

铝电解电容器

一种以薄氧化膜为介质的电容器，用浸渍有糊状电解质的吸水纸缠绕在两个铝箔之间。因为氧化膜具有单向导电性，所以电解电容器具有极性。其特点如下:

1.容量大，能够承受大的脉动电流。

2.容量误差大，漏电流大；普通的不适合高频低温应用，25kHz以上频率不宜使用。

3.低频旁路、信号耦合和电源滤波。

固定电容器的检测方法

1.检测10pF以下的小电容:由于10pF以下的固定电容电容太小，万用表只能定性检查是否有漏电、内部短路或击穿。测量时可选用万用表R×10k，可用两个探头随意连接电容的两个引脚，电阻应无穷大。如果测得的电阻值(指针向右摆动)为零，则表示电容因漏电或内部击穿而损坏。

2.从10pf到001μ f测试固定电容:判断是否有充电现象，然后判断好坏。万用表选用R×1k档。两种三极管的β值都在100以上，穿透电流较小。复合管可以由3DG6和其他硅三极管组成。万用表的红色和黑色探头分别与复合管的发射极e和集电极c相连。由于复合三极管的放大作用，被测电容的充放电过程被放大，使万用表指针摆动幅度增大，便于观察。

需要注意的是，在测试操作过程中，尤其是在测量小容量电容时，需要反复将被测电容的引脚换到接触点A和B，这样才能清楚地看到万用表指针的摆动。对于001μF以上的固定电容，可以用万用表的R×10k块直接测试电容是否有充电过程和内部短路或漏电，根据指针向右摆动的幅度来估算电容的容量。

充放电

(1)充电过程。

给电容器充电(储存电荷和电能)的过程叫做充电。电容器的一个极板连接到电源的正极，另一个极板连接到电源的负极，使得两个极板分别充电相同量的不同电荷。充电后电容器的两极板之间有电场，充电时从电源获得的电能储存在电容器中。

(2)放电过程。

充电的电容器失去电荷(释放电荷和电能)的过程称为放电。举个例子，一个电容器的两极用导线连接，两极上的电荷就会互相中和，电容器就会释放电荷和电能。放电后，电容器两极板间的电场消失，电能转化为其他形式的能量。

故障处理

1.电容器的常见故障。当发现电容器有下列情况之一时，应立即切断电源。

(1)电容器外壳膨胀或漏油。

(2)套管破裂，发生闪络和火花。

(3)电容器内部有异常声音。

(4)当外壳温度升至55℃以上时，温度指示器会脱落。

2.电容器的故障处理

(1)当电容器爆炸着火时，立即切断电源，用沙子和干粉灭火器灭火。

(2)电容器安全熔断时，应报告调度员，并征得同意后打开电容器断路器。切断电源，放电。首先进行外部检查，如外壳外部是否有闪络痕迹，外壳是否变形，是否漏油，接地装置是否短路等。，并摇测极间和极间的绝缘电阻值，检查电容器组的连接是否完整牢固，是否缺相。如果没有发现故障现象，可以换保险后投入运营。如果保险丝在输电后仍然熔断，应取出故障电容器，并恢复向其余部分输电。如果断路器在保险丝熔断的同时跳闸，此时不能强制送电。以上检查完成，保险变更后，必须投入使用。

(3)如果电容器的断路器跳闸，并联保险未断开，电容器应放电三分钟，然后检查断路器、电流互感器、电力电缆和电容器外部。如果没有发现异常，可能是外部故障母线电压波动引起的。检查完毕，可以尝试投票；否则，应全面对保护进行进一步通电试验。通过以上检查和试验，如果仍不能找到原因，应根据系统逐步对电容器进行试验。在找出原因之前不要试图投票。

3.处理故障电容器时的安全问题。由于电容器两极具有剩余电荷的特性，所以应尽量先将电荷放电，否则容易发生触电事故。处理故障电容器时，应首先打开电容器组断路器及其上下隔离开关。如果采用保险丝保护，应先拆下保险丝管。此时电容器组虽然已经通过放电电阻进行了自我放电，但还是会有一些残留电荷，需要手动放电。放电时，先将接地线的接地端与接地网固定，然后用接地棒对电容器多次放电，直到没有火花或放电声，最后将接地线固定。同时需要注意的是，如果电容器内部断路、保险丝熔断或引线接触不良，其两极之间可能会有残留电荷，在自动放电或手动放电时不会放电。因此，在接触故障电容器之前，操作或维护人员应戴上绝缘手套，并短路故障电容器的电极以对其放电。此外，串联的电容器应单独放电。