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电容器的作用、符号、公式及电容等知识概述

HOTKING2019-10-25 12:00:00.0电容器

电容器是一种用于存储电能的电子设备。电容器由所选择的二极管类型定义。它还定义了电容器的作用。电容器主要有两个定义电容的概念,电容器符号记为“C”。

电容器的定义

电容器是一种用于存储电能的电子设备。它们仅用于存储电子,并且不能产生电子。

电容器的发明

电容器的发明背后有许多故事。一位名叫Ewald Georg von Kleist的德国科学家在1745年11月发明了这种电容器。但是,他没有任何关于他的发明的详细记录或记录。因此,他被赋予了电容器演变的功劳。几个月后,一位名叫Pieter van Musschenbroek的荷兰教授发现了一种名为Leyden Jar的类似设备。科学家们认为这是第一个电容器。多年以后,两位科学家都被赋予了电容器发明的同等荣誉。

多年以后,本杰明富兰克林试验了Leyden Jar,并且能够制造出一个更小的电容器,后来被命名为富兰克林广场。后来,英国化学家迈克尔 · 法拉第开始试验Leyden Jar,并发明了第一个商用电容器。该电容器由大型油桶制成。后来以这样的方式进行,即可以将电力输送到非常大的距离。

莱顿罐子实验

莱顿罐子基本上由一个玻璃罐子组成,里面和外面都是金属箔,通常由铅制成。玻璃罐里装满了一半水。玻璃罐用作电介质。从玻璃罐的顶部引入黄铜棒。然后从黄铜棒向罐中提供静电。当它被传送时,罐子将存储两个相等但相反的平衡电荷,如果给出接地线则将其传递到地面。Leyden Jar的图如下。

电容器前身-莱顿罐子
莱顿罐子

电容器的工作

电容器由两块金属板组成,这两块金属板由非导电物质或电介质隔开。请看下面给出的图,了解电容器中的电介质。

电容器的工作原理

电容器的工作原理

虽然任何非导电物质都可以用作电介质,但实际上还有一些特殊的材料,如瓷器,聚酯薄膜,聚四氟乙烯,云母,纤维素等。电容器由所选择的二极管类型定义。它还定义了电容器的作用

根据所用介质的尺寸和类型,该电容器可用于高压和低压应用。

对于无线电调谐电路中的应用,空气通常用作电介质。对于定时器电路中的应用,聚酯薄膜用作电介质。对于高压应用,通常使用玻璃。对于在X射线和MRI机器中的应用,陶瓷是最优选的。

金属板分开距离“d”,并且介电材料放置在板之间。

介电材料的介电常数=e0e.................. e0是空气的介电质。

介电材料是有助于储存电能的主要物质。

电容器的电容的定义

主要有两个定义电容的概念。电气概念如下。

电容器符号记为“C”。

据说电容是电容器的存储潜力。换句话说,对于板上的现有电位差或电压“V”,电容被称为存储在板之间的电荷量“Q”。

电容器的电容公式,C = Q / V

电容的物理概念是电容由两个板的物理特性定义,使得电容等于板的方形面积与板之间的距离乘以的电容之间的比率。板之间的材料的电介质

电容器的电容公式,C = e0e A / d

电容器的单位 - 法拉

电容器的电容以称为法拉的单位测量。

当电容器在1伏特下以每秒1库仑电子的电子流速保持1安培秒的电子时,据说电容器具有1法拉的电容。由于1法拉是一个很大的值,电容通常用微法表示。

基本电容电路

1. 电容器连接到电池

连接电池的电容如下所示。

电容器连接到电池
电容器连接到电池

电容器两端出现电压“V”,产生电容“C”和电流“I”。电池产生的电压由连接到电池负极的极板接受。类似地,连接到电池正极端子的电容器上的板会丢失电子到电池。因此,电容器开始由公式给出的充电

dq = C * dV,其中dQ是电荷的微小变化,dV是电压的微小变化。

因此,电流可以表示为

I = C * dV / dt。

当电容器充满电时,它将具有与电池相同的电压。

2. 电容器串联连接

串联连接的电容器C1和C2如下图所示。

电容器串联电路
电容器串联电路

当电容器具有串联连接时,来自电池的总电压“V”在电容器C1和C2上分成V1和V2。总电荷“Q”将是总电容的电荷。
电压V = V1 + V2

与任何串联电路一样,电流 I 始终相同

因此电路的总电容,Ctotal = Q / V = Q /(V1 + V2)

这可以进一步计算为1 / Ctotal = 1 / C1 + 1 / C2

因此,对于具有“n”个串联电容器的电路

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

3. 电容器并联连接

如图所示,两个电容器C1和C2保持并联。两个电容器两端的电压相同,即“V”。电容器C1中的电荷为Q1,电容器C2中的电荷为Q2.因此,我们可以将等式写为
C1 = Q1 / V和C2 = Q2 / V. 

总电容,Ctotal =(Q1 + Q2)/ V = Q1 / V + Q2 / V = C1 + C2

如果有“n”个电容并联,那么总电容可写为

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

电容并联电路
电容并联电路

电容器的优点

1. 由于电容器可以在几分之一秒内放电,因此具有非常大的优势。电容器用于需要高速使用的电器,如相机闪光灯和激光技术。

2. 电容器用于通过去除峰和填充谷来去除波纹。

3. 电容器允许交流电压通过并阻止直流电压。这已被用于许多电子应用中。