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電容器的作用、符號、公式及電容等知識概述

HOTKING2019-10-25 12:00:00.0電容器

電容器是一種用于存儲電能的電子設備。電容器由所選擇的二極管類型定義。它還定義了電容器的作用。電容器主要有兩個定義電容的概念,電容器符號記為“C”。

電容器的定義

電容器是一種用于存儲電能的電子設備。它們僅用于存儲電子,并且不能產生電子。

電容器的發明

電容器的發明背后有許多故事。一位名叫Ewald Georg von Kleist的德國科學家在1745年11月發明了這種電容器。但是,他沒有任何關于他的發明的詳細記錄或記錄。因此,他被賦予了電容器演變的功勞。幾個月后,一位名叫Pieter van Musschenbroek的荷蘭教授發現了一種名為Leyden Jar的類似設備。科學家們認為這是第一個電容器。多年以后,兩位科學家都被賦予了電容器發明的同等榮譽。

多年以后,本杰明富蘭克林試驗了Leyden Jar,并且能夠制造出一個更小的電容器,后來被命名為富蘭克林廣場。后來,英國化學家邁克爾 · 法拉第開始試驗Leyden Jar,并發明了第一個商用電容器。該電容器由大型油桶制成。后來以這樣的方式進行,即可以將電力輸送到非常大的距離。

萊頓罐子實驗

萊頓罐子基本上由一個玻璃罐子組成,里面和外面都是金屬箔,通常由鉛制成。玻璃罐里裝滿了一半水。玻璃罐用作電介質。從玻璃罐的頂部引入黃銅棒。然后從黃銅棒向罐中提供靜電。當它被傳送時,罐子將存儲兩個相等但相反的平衡電荷,如果給出接地線則將其傳遞到地面。Leyden Jar的圖如下。

電容器前身-萊頓罐子
萊頓罐子

電容器的工作

電容器由兩塊金屬板組成,這兩塊金屬板由非導電物質或電介質隔開。請看下面給出的圖,了解電容器中的電介質。

電容器的工作原理

電容器的工作原理

雖然任何非導電物質都可以用作電介質,但實際上還有一些特殊的材料,如瓷器,聚酯薄膜,聚四氟乙烯,云母,纖維素等。電容器由所選擇的二極管類型定義。它還定義了電容器的作用

根據所用介質的尺寸和類型,該電容器可用于高壓和低壓應用。

對于無線電調諧電路中的應用,空氣通常用作電介質。對于定時器電路中的應用,聚酯薄膜用作電介質。對于高壓應用,通常使用玻璃。對于在X射線和MRI機器中的應用,陶瓷是最優選的。

金屬板分開距離“d”,并且介電材料放置在板之間。

介電材料的介電常數=e0e.................. e0是空氣的介電質。

介電材料是有助于儲存電能的主要物質。

電容器的電容的定義

主要有兩個定義電容的概念。電氣概念如下。

電容器符號記為“C”。

據說電容是電容器的存儲潛力。換句話說,對于板上的現有電位差或電壓“V”,電容被稱為存儲在板之間的電荷量“Q”。

電容器的電容公式,C = Q / V

電容的物理概念是電容由兩個板的物理特性定義,使得電容等于板的方形面積與板之間的距離乘以的電容之間的比率。板之間的材料的電介質

電容器的電容公式,C = e0e A / d

電容器的單位 - 法拉

電容器的電容以稱為法拉的單位測量。

當電容器在1伏特下以每秒1庫侖電子的電子流速保持1安培秒的電子時,據說電容器具有1法拉的電容。由于1法拉是一個很大的值,電容通常用微法表示。

基本電容電路

1. 電容器連接到電池

連接電池的電容如下所示。

電容器連接到電池
電容器連接到電池

電容器兩端出現電壓“V”,產生電容“C”和電流“I”。電池產生的電壓由連接到電池負極的極板接受。類似地,連接到電池正極端子的電容器上的板會丟失電子到電池。因此,電容器開始由公式給出的充電

dq = C * dV,其中dQ是電荷的微小變化,dV是電壓的微小變化。

因此,電流可以表示為

I = C * dV / dt。

當電容器充滿電時,它將具有與電池相同的電壓。

2. 電容器串聯連接

串聯連接的電容器C1和C2如下圖所示。

電容器串聯電路
電容器串聯電路

當電容器具有串聯連接時,來自電池的總電壓“V”在電容器C1和C2上分成V1和V2。總電荷“Q”將是總電容的電荷。
電壓V = V1 + V2

與任何串聯電路一樣,電流 I 始終相同

因此電路的總電容,Ctotal = Q / V = Q /(V1 + V2)

這可以進一步計算為1 / Ctotal = 1 / C1 + 1 / C2

因此,對于具有“n”個串聯電容器的電路

1 / Ctotal = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + ...... + 1 / Cn

3. 電容器并聯連接

如圖所示,兩個電容器C1和C2保持并聯。兩個電容器兩端的電壓相同,即“V”。電容器C1中的電荷為Q1,電容器C2中的電荷為Q2.因此,我們可以將等式寫為
C1 = Q1 / V和C2 = Q2 / V. 

總電容,Ctotal =(Q1 + Q2)/ V = Q1 / V + Q2 / V = C1 + C2

如果有“n”個電容并聯,那么總電容可寫為

Ctotal = C1 + C2 + C3 + ... + Cn

電容并聯電路
電容并聯電路

電容器的優點

1. 由于電容器可以在幾分之一秒內放電,因此具有非常大的優勢。電容器用于需要高速使用的電器,如相機閃光燈和激光技術。

2. 電容器用于通過去除峰和填充谷來去除波紋。

3. 電容器允許交流電壓通過并阻止直流電壓。這已被用于許多電子應用中。


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