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電容器的電容定義公式物理意義是什麼

發布時間:2022-08-20 09:11:27

㈠ 電容的定義式是什麼

電容(Capacitance)亦稱作「電容量」,是指在給定電位差下自由電荷的儲藏量,記為C,國際單位是法拉(F)。一般來說,電荷在電場中會受力而移動,當導體之間有了介質,則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上,造成電荷的累積儲存,儲存的電荷量則稱為電容。

電容是指容納電荷的能力。任何靜電場都是由許多個電容組成,有靜電場就有電容,電容是用靜電場描述的。一般認為:孤立導體與無窮遠處構成電容,導體接地等效於接到無窮遠處,並與大地連接成整體。

電容(或稱電容量)是表現電容器容納電荷本領的物理量。電容從物理學上講,它是一種靜態電荷存儲介質,可能電荷會永久存在,這是它的特徵,它的用途較廣,它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用於電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、濾波、補償、充放電、儲能、隔直流等電路中。
電容的作用
1)旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件,它能使穩壓器的輸出均勻化,降低負載需求。就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,並向器件進行放電。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好的防止輸入值過大而導致的地電位抬高和雜訊。地電位是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。
2)去耦
去耦,又稱解耦。從電路來說, 總是可以區分為驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大, 驅動電路要把電容充電、放電, 才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候, 電流比較大, 這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流,由於電路中的電感,電阻(特別是晶元管腳上的電感)會產生反彈,這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種雜訊,會影響前級的正常工作,這就是所謂的「耦合」。
去耦電容就是起到一個「電池」的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾,在電路中進一步減小電源與參考地之間的高頻干擾阻抗。
將旁路電容和去耦電容結合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去耦合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開關雜訊提供一條低阻抗泄放途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據諧振頻率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合電容的容量一般較大,可能是10μF 或者更大,依據電路中分布參數、以及驅動電流的變化大小來確定。旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象,而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象,防止干擾信號返回電源。這應該是他們的本質區別。
3)濾波
從理論上(即假設電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實際上超過1μF 的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高後反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容並聯了一個小電容,這時大電容濾低頻,小電容濾高頻。電容的作用就是通交流隔直流,通高頻阻低頻。電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000μF)濾低頻,小電容(20pF)濾高頻。曾有網友形象地將濾波電容比作「水塘」。由於電容的兩端電壓不會突變,由此可知,信號頻率越高則衰減越大,可很形象的說電容像個水塘,不會因幾滴水的加入或蒸發而引起水量的變化。它把電壓的變動轉化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過程。
4)儲能
儲能型電容器通過整流器收集電荷,並將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40~450VDC、電容值在220~150 000μF 之間的鋁電解電容器是較為常用的。根據不同的電源要求,器件有時會採用串聯、並聯或其組合的形式, 對於功率級超過10KW 的電源,通常採用體積較大的罐形螺旋端子電容器。

㈡ 電容公式是什麼

電容的通用公式:C=Q/U

平行板電容器專用公式:板間電場強度E=U/d

電容器電容決定式 C=εS/4πkd

㈢ 電容的准確定義是什麼

電容是物體的一種屬性(就像重量也是物體的一種屬性一樣),它反映的是物體容納電荷本領大小。物體的電容大小隻與物體本身的材料、尺寸大小有關。
怎麼計算一個物體的電容大小呢?根據公式 C=Q/U計算。這個公式既是計算的公式,也是准確定義電容的公式。這里,C是物體的電容量,Q是物體身上帶有的電荷大小,U是物體帶有電荷U後具有的電勢大小。
例如,我們向一個與周圍絕緣的金屬球上注入1庫倫的電荷,再用電位計測量球體的電勢如果為1伏特,那麼這只球的電容為1庫倫/1伏特=1法拉;如果注入1庫倫的電荷後,測得的電勢只有0.5伏,則電容有1/0.5=2法拉。顯然,後一種情況的金屬球容納電荷的本里更大,電容也就更大。

電容器是人類專門設計的一種元件,力圖在很小的體積下實現很大或者所需的電容量。

㈣ 電容的物理意義是什麼

電容(或稱電容量)是表徵電容器容納電荷本領的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量,叫做電容器的電容。電容器從物理學上講,它是一種靜態電荷存儲介質(就像一隻水桶一樣,你可以把電荷充存進去,在沒有放電迴路的[1]情況下,刨除介質漏電自放電效應/電解電容比較明顯,可能電荷會永久存在,這是它的特徵),它的用途較廣,它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用於電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、隔直流等電路中。

㈤ 電容的概念是什麼

電容是指容納電場的能力。任何靜電場都是由許多個電容組成,有靜電場就有電容,電容是用靜電場描述的。一般認為:孤立導體與無窮遠處構成電容,導體接地等效於接到無窮遠處,並與大地連接成整體。
電容(或稱電容量)是表現電容器容納電荷本領的物理量。
電容
電容從物理學上講,它是一種靜態電荷存儲介質,可能電荷會永久存在,這是它的特徵,它的用途較廣,它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用於電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、濾波、補償、充放電、儲能、隔直流等電路中。
在電路學里,給定電勢差,電容器儲存電荷的能力,稱為電容(capacitance),標記為C。採用國際單位制,電容的單位是法拉(farad),標記為F。
電容的符號是C。
C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U
在國際單位制里,電容的單位是法拉,簡稱法,
電容
符號是F,由於法拉這個單位太大,所以常用的電容單位有毫法(mF)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF)等,換算關系是:
1法拉(F)=
1000毫法(mF)=1000000微法(μF)
1微法(μF)=
1000納法(nF)=
1000000皮法(pF)。
電容與電池容量的關系:
1伏安時=1瓦時=3600焦耳
w=0.5cuu

㈥ 電容器的物理意義是什麼

電容器(簡稱電容)也是組成電子電路的主要元件.它可以儲存電能,具有充電、放電及通交流、隔直流的特性.
電容器的結構特性與作用
1.電容器的結構特性 電容器是由兩個相互靠近的金屬電極板,中間夾一層絕緣介質構成的.在電容器的兩個電極加上電壓時,電容器就能儲存電能.
1.電容器
(1)電容器:兩塊相互靠近又彼此絕緣的導體組成電容器.電容器可以儲存容納電荷.
(2)電容器的帶電量:一個極板所帶電量的絕對值.
(3)電容器的充、放電:
①充電:使電容器帶電的過程稱為充電,充電後兩板帶等量異種電荷.
②放電:使充電後的電容器失去電荷叫放電.
2.電容:
(1)定義:電容器所帶的電量與兩極板間電勢差的比值叫電容.定義式:
(2)物理意義:電容是描述電容器儲存電荷本領大小的物理量,在數值上等於把電容器兩極板間的電勢差增加1 V所需充加的電量.
注意:電容C由電容器本身的構造因素決定,與Q、U無關.
(3)電容的單位:法.符號F. 1 F=106 μF=1012pF
3.平行板電容器的電容C:與平行板正對面積S、電介質的介電常數ε成正比,與極板間的距離d成反比.
平行板電容器電容的公式:C= .
式中k為靜電力恆量.此式為平行板電容器的決定式,不難看出,電容器的電容大小是由電容器本身的特性決定的.電容是描述電容器的特性的物理量,與電容器帶電多少、帶不帶電荷無關.
4.常用電容器:從構造上看,可分為固定電容器和可變電容器兩類.
固定電容器的電容是固定不變的;可變電容器一般是通過改變兩極的正對面積來改變電容.當然也可以通過改變兩極間的距離、或者改變電容器所充的電介質來改變電容.
5.電容器的額定電壓和擊穿電壓:擊穿電壓是電容器的極限電壓,超過這個電壓,電容器內的介質將被擊穿.額定電壓是電容器長期工作時所能承受的電壓,它比擊穿電壓要低.電容器在不高於額定電壓下工作都是安全可靠的,不要誤認為電容器只有在額定電壓下工作才是正常的.
電容器具有「通交流、隔直流」的特性.直流電的極性和電壓大小是固定不變的,不能通過電容器.而交流電的極性和電壓的大小是不斷變化的,能使電容器不斷地充電與放電,形成充、放電電流.
2.電容器的作用 電容器廣泛應用在各種高、低頻電路和電源電路中,起退耦(指消除或減輕兩個以上電路間在某方面相互影響的方法)、耦合(將兩個或兩個以上的電路連接起來並使之相互影響的方法)濾波(濾除干擾信號、雜波等)、旁路(與某元器件或某電路相並聯,其中某一端接地)、諧振(指與電感並聯或串聯後,其振盪頻率與輸入頻率相同是產生的現象.例如,調諧選擇電台頻率)、降壓、定時等作用.

㈦ 關於電容的定義式及其物理意義

電容的定義式:C=Q/U 。

物理意義:電容是指容納電荷的能力。

電容從物理學上講,它是一種靜態電荷存儲介質,可能電荷會永久存在,這是它的特徵,它的用途較廣,它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用於電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、濾波、補償、充放電、儲能、隔直流等電路中。

(7)電容器的電容定義公式物理意義是什麼擴展閱讀

1、單位及轉換

1法拉(F)=10^3毫法(mF)=10^6微法(μF)=10^9納法(nF)=10^12皮法(pF)

2、電容的種類

電容的種類可以從原理上分為:無極性可變電容、無極性固定電容、有極性電容等,從材料上可以分為:CBB電容(聚乙烯),滌綸電容、瓷片電容、雲母電容、獨石電容、電解電容、鉭電容等。

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