什么是電容器？電容器的應(yīng)用及原理

更新時間：2024-08-10

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什么是電容器？

電容器是一種在兩塊金屬板之間夾有不導(dǎo)電物質(zhì)的元件。

也稱為電容器。主要用在電腦板等上，電容器一般有兩個作用：儲存電荷和推進交流電。

電容器廣泛應(yīng)用于從家用電器到工業(yè)設(shè)備的各個領(lǐng)域。這是一種始終內(nèi)置于電子電路產(chǎn)品中的組件。電容器的具體用途如下。

電容器是一種在兩個金屬電極之間夾有電介質(zhì)的元件。當(dāng)直流電壓施加在電容器的兩極上時，電荷無法克服電介質(zhì)，因此存儲在電極中。

由于電荷的積累，兩個極最初表現(xiàn)得好像導(dǎo)電一樣。當(dāng)電荷逐漸飽和時，它的表現(xiàn)就好像兩個極打開一樣。這就是電容器的原理。

由于電容器的這些特性，它們的用途如下：

電容器有多種類型，例如電解電容器、薄膜電容器和雙電層電容器。

陽極的金屬經(jīng)過表面處理，形成氧化膜，成為電介質(zhì)。陰極使用電解質(zhì)水溶液。從性能和價格來看，常見的負(fù)極材料包括鋁。

電極由金屬箔或氣相沉積金屬制成。介電材料是塑料薄膜。薄膜電容器沒有極性，因此可用于交流電路。

雙電層電容器不使用介電材料。相反，它使用稱為雙電層的邊界層來存儲電荷。

電容器的性能用電容量來表示。電容的單位為pF或μF，除大容值電容器外，常用pF。

電容的讀取方法根據(jù)電容是大于等于100pF、小于100pF、或者是否使用R 顯示而有所不同。對于100pF或以上，后綴代表乘數(shù)。例如，“541"電容器為 54 x 10^= 540pF。

如果小于 100pF，只需讀取該數(shù)字即可。如果使用 R，則將 R 讀為小數(shù)點。例如，“4R7"電容器為 4.7pF。另外，電容器的容差是用字母表示的。

對于“B"，10pF以下表示±0.5pF，10pF以上表示±0.1%。例如，“102J"電容器為 10 x 102±5% = 950pF 至 1,050pF。

電容器的結(jié)構(gòu)由電極和介電材料的交替層組成。電介質(zhì)含有電解質(zhì)以增加電容，該電解質(zhì)會隨著時間的推移而蒸發(fā)。這稱為干涸，一旦內(nèi)部電解液耗盡，電池壽命就結(jié)束了。

因此，電容器的壽命受環(huán)境溫度的影響。當(dāng)環(huán)境溫度升高10°C時，蒸發(fā)率大約增加一倍。相反，如果溫度降低10°C，蒸發(fā)速率大約增加1/2。

典型電容器的額定工作溫度為 105°C 2,000 小時。環(huán)境溫度降低10℃，壽命為4000小時，環(huán)境溫度降低30℃，壽命約1.8年。電容器也會因電流而自熱。這種溫度升高也會影響使用壽命，因此必須予以考慮。

此外，還存在取決于施加電壓的壽命。雖然在額定電壓下是可見的，但當(dāng)施加過電壓或反向電壓時，電極會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，縮短使用壽命。