電容簡(jiǎn)介 物理原理

電容是一種能夠存儲(chǔ)，過(guò)濾和電能量的元器件。電容的物理學(xué)公式如下：

Q標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)的電量，ε是介電常數(shù)，A是平板面積，d是正負(fù)極間距。面積越大電的電容，距離越短，電容遠(yuǎn)大。

介電常數(shù)

介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng)，原外加電場(chǎng)（真空中）與最終介質(zhì)中電場(chǎng)比值即為介電常數(shù)( permittivity）又稱(chēng)誘電率，與頻率相關(guān)。介電常數(shù)是相對(duì)介電常數(shù)與真空中絕對(duì)介電常數(shù)乘積。如果有高介電常數(shù)的材料放在電場(chǎng)中，電場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。理想導(dǎo)體的相對(duì)介電常數(shù)為無(wú)窮大。

常見(jiàn)電容材料的介電常數(shù)如下，介電常數(shù)越大，越容易制作大容值電容（體積相同條件下）。

注：關(guān)于Class1和Class2的解釋?zhuān)?jiàn)陶瓷電容章節(jié)介紹

介電常數(shù)是限制某種材料電容最大值的瓶頸，下面是不同材料的電容值范圍：

介電常數(shù)還會(huì)影響容積率CV，它表示單位體積存儲(chǔ)電荷的能力，鉭電容的容積率是非常高的。

電容的常用容值

電容的標(biāo)準(zhǔn)容值按照E6，E12，E24數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，如下：

E6系列取值1.0、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8乘以10的n次方

E12系列取值1.0、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2乘以10的n次方；

E24系列取值：1.0、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1乘以10的n次方

電容充放電曲線

提到充放電曲線，就必須提到時(shí)間常數(shù)τ=RC電的電容，它是指電容充電到63.2%所用的時(shí)間，由如下公式得來(lái)：

其中e=2.71828。

工程中很少關(guān)注電容上的實(shí)際電量，而是章節(jié)關(guān)注電壓值，電容上的電壓值與RC的關(guān)系如下：

V0是電容初始電壓，Vu充滿后的電壓值，假設(shè)V0=0V。那么上面公式簡(jiǎn)化為：

電容分類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)

按照材料不同，電容可分類(lèi)如下：

如下是Murata給出的不同類(lèi)型電容的優(yōu)缺點(diǎn)。

本文對(duì)陶瓷電容，聚合物薄膜電容，鉭電容，POSCap(負(fù)極采用高導(dǎo)電性的高分子材料Poly的、有極性的鉭電容或鋁電容)做詳細(xì)介紹，其他類(lèi)型用的很少，不展開(kāi)介紹。

鋁電解電容是物美價(jià)廉的產(chǎn)品，在基帶硬件領(lǐng)域用的不多，也不展開(kāi)。

常見(jiàn)的電容品牌：村田Murata，集美KEMET，AVX，威世VISHAY，宇陽(yáng)，國(guó)巨Yageo，TDK，汽車(chē)電子常用的鋁電解電容ELNA等。

文章由啟和科技編輯