由兩片接近并相互絕緣的導(dǎo)體制成的電極組成的儲(chǔ)存電荷和電能的器件。
電容是描述導(dǎo)體或?qū)w系容納電荷的性能的物理量。孤立導(dǎo)體的電容 把電荷Q充到孤立導(dǎo)體上,它的電位U與Q成正比，Q/U與Q無關(guān)，僅取決于孤立導(dǎo)體的形狀和大小，它反映了孤立導(dǎo)體容納電荷的能力，因而定義為孤立導(dǎo)體的電容，用C表示，C=Q/U。孤立導(dǎo)體的電容等于導(dǎo)體升高單位電位所需的電量。電容的國(guó)際制單位為法拉，簡(jiǎn)稱法，用F表示,是一個(gè)非常大的單位。如將地球看作孤立導(dǎo)體，其電容只有709×-6法，所以通常采用μF(=-6F)或pF(=10-12F)為單位。如果把另一個(gè)帶負(fù)電的導(dǎo)體移近孤立導(dǎo)體，后者的電位就下降，可見非孤立導(dǎo)體的電位不僅與它自己所帶電量的多少有關(guān)，還取決于周圍其他導(dǎo)體的相對(duì)位置。電容器 如果帶電導(dǎo)體A被一封閉導(dǎo)體空腔B所包圍，則因空腔的屏蔽作用，AB之間的電位差不受腔外帶電體的影響，A所帶的電量同A及B的電位差成比例。實(shí)際上，腔體封密的限制并不太高，即使A、B二導(dǎo)體為間距不大的一對(duì)導(dǎo)體板(同軸圓柱或平行平面板)，如果QA為導(dǎo)體A上與導(dǎo)體B相對(duì)的側(cè)面上的電量，則上述比例關(guān)系仍保持不變。這對(duì)互相絕緣的導(dǎo)體構(gòu)成電容器，這對(duì)導(dǎo)體則稱為電容器的一對(duì)極板。把電壓U接到電容器的一對(duì)極板上,它們得到大小相等、符號(hào)相反的電荷±Q，電位差UA-UB=U,則定義電容器的電容為C=Q/U。電容是電容器的特性常數(shù)，取決于兩導(dǎo)體的形狀、大小、相對(duì)位置;當(dāng)導(dǎo)體間充有絕緣材料時(shí)，電容器的電容還與絕緣材料的相對(duì)電容率εr有關(guān)。如果εr與電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，則電容C將隨所加電壓U而變化，這種電容器叫做非線性電容器。電容的倒數(shù)1/C=U/Q=S叫做倒電容。簡(jiǎn)單電容器的電容公式 如表 ?！‰娙萜鞯牟⒙?lián)和串聯(lián) n個(gè)電容器并聯(lián)如圖a，它們的電壓都等于u,充有的電荷分別為q1、q2、…、qn。此并聯(lián)組合得到的總電荷q=，則C=，即并聯(lián)電容器組的總電容等于各電容的總和。 n個(gè)電容器串聯(lián)如圖b，它們充有相等的電荷q, 電壓則分別為u1、u2、…、un。此串聯(lián)組合的總電壓u=，則S=,即串聯(lián)電容器的總倒電容等于各倒電容的總和。電容器的性能參數(shù)和用途 電容是電容器的主要性能參數(shù)之一。此外,實(shí)際電容器的性能參數(shù)還有耐壓(或工作電壓)、損耗和頻率響應(yīng),它們分別取決于所充電介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)、媒質(zhì)損耗和對(duì)頻率的響應(yīng)。實(shí)際電容器的種類繁多，用途各異。大型的電力電容器主要用于提高用電設(shè)備的功率因數(shù)，以減少輸電損失和充分發(fā)揮電力設(shè)備的效率。電子學(xué)中廣泛采用電容器，以提供交流旁路穩(wěn)定電壓，用作級(jí)間交流耦合，以及用作濾波器、移相器、振蕩器等等。
下載文檔
