電子電路知識從零開始：電容

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電容器（capacitor），是一種容納電荷的器件，是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，任何兩個(gè)彼此絕緣且相隔很近的導(dǎo)體（包括導(dǎo)線）間都構(gòu)成一個(gè)電容器。廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路，能量轉(zhuǎn)換，控制等方面。電容器容納電荷的本領(lǐng)為電容，用字母C表示。

電容

電容與電容器不同。電容為基本物理量，符號C，單位為F（法拉）。通用公式C=Q/U平行板電容器專用公式：板間電場強(qiáng)度E=U/d ，電容器電容決定式 C=εS/4πkd。

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文章有點(diǎn)長請耐心看完基本簡介

定義：是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質(zhì)構(gòu)成。當(dāng)在兩金屬電極間加上電壓時(shí)，電極上就會(huì)存儲(chǔ)電荷，所以電容器是儲(chǔ)能元件。任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，組成一個(gè)電容器。平行板電容器由電容器的極板和電介質(zhì)組成[1]

電容

特點(diǎn)：

1.它具有充放電特性和阻止直流電流通過，允許交流電流通過的能力。

2.在充電和放電過程中，兩極板上的電荷有積累過程，也即電壓有建立過程，因此，電容器上的電壓不能突變。

電容器的充電：兩板分別帶等量異種電荷，每個(gè)極板帶電量的絕對值叫電容器的帶電量。

電容器的放電：電容器兩極正負(fù)電荷通過導(dǎo)線中和。在放電過程中導(dǎo)線上有短暫的電流產(chǎn)生。

3.電容器的容抗與頻率、容量之間成反比。即分析容抗大小時(shí)就得聯(lián)系信號的頻率高低、容量大小[1]。

平行板電容器的電容公式[1]：

介電常數(shù)真空εr=1，k為靜電力常量，S為兩板正對面積，d為兩板間距離。

說明：平行板電容器內(nèi)的電場是勻強(qiáng)電場

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2作用分析

在直流電路中，電容器是相當(dāng)于斷路的。電容器是一種能夠儲(chǔ)藏電荷的元件，也是最常用的電子元件之一。

這得從電容器的結(jié)構(gòu)上說起。最簡單的電容器是由兩端的極板和中間的 絕緣電介質(zhì)（包括空氣）構(gòu)成的。通電后，極板帶電，形成電壓（電勢差），但是由于中間的絕緣物質(zhì)，所以整個(gè)電容器是不導(dǎo)電的。不過，這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓（擊穿電壓）的前提條件下的。我們知道，任何物質(zhì)都是相對絕緣的，當(dāng)物質(zhì)兩端的電壓加大到一定程度后，物質(zhì)是都可以導(dǎo)電的，我們稱這個(gè)電壓叫擊穿電壓。電容也不例外，電容被擊穿后，就不是絕緣體了。不過在中學(xué)階段，這樣的電壓在電路中是見不到的，所以都是在擊穿電壓以下工作的，可以被當(dāng)做絕緣體看。

但是，在交流電路中，因?yàn)殡娏鞯姆较蚴请S時(shí)間成一定的 函數(shù)關(guān)系變化的。而電容器充放電的過程是有時(shí)間的，這個(gè)時(shí)候，在極板間形成變化的 電場，而這個(gè)電場也是隨 時(shí)間變化的函數(shù)。實(shí)際上，電流是通過電場的形式在電容器間通過的。

電容器的作用：

電容

●耦合：用在耦合電路中的電容稱為耦合電容，在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路，起隔直流通交流作用[2]

●濾波：用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容，在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路，濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號從總信號中去除[2]。

●退耦：用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容，在多級放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路，退耦電容消除每級放大器之間的有害低頻交連[2]。

●高頻消振：用在高頻消振電路中的電容稱為高頻消振電容，在音頻負(fù)反饋放大器中，為了消振可能出現(xiàn)的高頻自激，采用這種電容電路，以消除放大器可能出現(xiàn)的高頻嘯叫[2]。

●諧振：用在LC諧振電路中的電容器稱為諧振電容，LC并聯(lián)和串聯(lián)諧振電路中都需這種電容電路[2]。

●旁路：用在旁路電路中的電容器稱為旁路電容，電路中如果需要從信號中去掉某一頻段的信號，可以使用旁路電容電路，根據(jù)所去掉信號頻率不同，有全頻域（所有交流信號）旁路電容電路和高頻旁路電容電路[2]。