電容分類以及作用

1、電容在電路中的作用：具有隔直流、通交流、阻低頻,通高頻的特性，廣泛應用在耦合、隔直、旁路、濾波、調(diào)諧、能量轉(zhuǎn)換和自動控制等。1、濾波電容：它接在直流電壓的正負極之間，以濾除直流電源中不需要的交流成分，使直流電平滑，通常采用大容量的電解電容，也可以在電路中同時并接其它類型的小容量電容以濾除高頻交流電。2、退耦電容：并接于放大電路的電源正負極之間，防止由電源內(nèi)阻形成的正反饋而引起的寄生振蕩。3、旁路電容：在交直流信號的電路中，將電容并接在電阻兩端或由電路的某點跨接到公共電位上，為交流信號或脈沖信號設(shè)置一條通路，避免交流信號成分因通過電阻產(chǎn)生壓降衰減。4、耦合電容：在交流信號處理電路中，用于連接信號

2、源和信號處理電路或者作為兩放大器的級間連接，用于隔斷直流，讓交流信號或脈沖信號通過，使前后級放大電路的直流工作點互不影響。5、調(diào)諧電容：連接在諧振電路的振蕩線圈兩端，起到選擇振蕩頻率的作用。6、襯墊電容：與諧振電路主電容串聯(lián)的輔助性電容，調(diào)整它可使振蕩信號頻率范圍變小，并能顯著地提高低頻端的振蕩頻率。7、補償電容：與諧振電路主電容并聯(lián)的輔助性電容，調(diào)整該電容能使振蕩信號頻率范圍擴大。8、中和電容：并接在三極管放大器的基極與發(fā)射極之間，構(gòu)成負反饋網(wǎng)絡，以抑制三極管極間電容造成的自激振蕩。9、穩(wěn)頻電容：在振蕩電路中，起穩(wěn)定振蕩頻率的作用。10、定時電容：在RC時間常數(shù)電路中與電阻R串聯(lián)，共同決定充

3、放電時間長短的電容。11、加速電容：接在振蕩器反饋電路中，使正反饋過程加速，提高振蕩信號的幅度。12、縮短電容：在UHF高頻頭電路中，為了縮短振蕩電感器長度而串聯(lián)的電容。13、克拉波電容：在電容三點式振蕩電路中，與電感振蕩線圈串聯(lián)的電容，起到消除晶體管結(jié)電容對頻率穩(wěn)定性影響的作用。14、錫拉電容：在電容三點式振蕩電路中，與電感振蕩線圈兩端并聯(lián)的電容，起到消除晶體管結(jié)電容的影響，使振蕩器在高頻端容易起振。15、穩(wěn)幅電容：在鑒頻器中，用于穩(wěn)定輸出信號的幅度。16、預加重電容：為了避免音頻調(diào)制信號在處理過程中造成對分頻量衰減和丟失，而設(shè)置的RC高頻分量提升網(wǎng)絡電容。17、去加重電容：為了恢復原伴音信

4、號，要求對音頻信號中經(jīng)預加重所提升的高頻分量和噪聲一起衰減掉，設(shè)置RC在網(wǎng)絡中的電容。18、移相電容：用于改變交流信號相位的電容。19、反饋電容：跨接于放大器的輸入與輸出端之間，使輸出信號回輸?shù)捷斎攵说碾娙荨?0、降壓限流電容：串聯(lián)在交流回路中，利用電容對交流電的容抗特性，對交流電進行限流，從而構(gòu)成分壓電路。21、逆程電容：用于行掃描輸出電路，并接在行輸出管的集電極與發(fā)射極之間，以產(chǎn)生高壓行掃描鋸齒波逆程脈沖，其耐壓一般在1500伏以上。22、S校正電容：串接在偏轉(zhuǎn)線圈回路中，用于校正顯象管邊緣的延伸線性失真。23、自舉升壓電容：利用電容器的充、放電儲能特性提升電路某點的電位，使該點電位達到供

5、電端電壓值的2倍。24、消亮點電容：設(shè)置在視放電路中，用于關(guān)機時消除顯象管上殘余亮點的電容。25、軟啟動電容：一般接在開關(guān)電源的開關(guān)管基極上，防止在開啟電源時，過大的浪涌電流或過高的峰值電壓加到開關(guān)管基極上，導致開關(guān)管損壞。26、啟動電容：串接在單相電動機的副繞組上，為電動機提供啟動移相交流電壓，在電動機正常運轉(zhuǎn)后與副繞組斷開。27、運轉(zhuǎn)電容：與單相電動機的副繞組串聯(lián)，為電動機副繞組提供移相交流電流。在電動機正常運行時，與副繞組保持串接。電容器在電子電路中的作用儲存電荷的容器從電容器的名稱上可以看出，它是一種電的“容器”，具體地說，是一種儲存電荷的“容器”。盡管電容器品種繁多，形態(tài)各異，但它們

6、的基本結(jié)構(gòu)是相同的。廣義地說，兩片相距很近的金屬板(或金屬薄膜)中間被絕緣的物質(zhì)(固體、氣體或液體)所隔開，就構(gòu)成了電容器，如圖1所示。兩片金屬板稱為電容器的極板，中間的絕緣物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器儲存電荷的過程可以用圖2來說明。把電容器的兩個極板分別接在干電池的正、負極上，由于干電池的正極帶正電，將吸引與它相連的極板上帶負電的自由電子，使這塊極板因失去了負電荷而帶正電；干電池的負極帶負電，它會把帶負電的自由電子推斥到與它相連的極板上，這塊極板因獲得負電荷而帶負電，如圖2(a)所示。由于兩片極板面積較大，距離很近，正、負電荷之間有著較強的吸引力，這時，即使把干電池斷開，兩片極板上的電荷仍然會保留下

7、來，這就相當于電容器儲存了電荷，如圖2(b)所示。值得注意的是，隨著電容器極板上正、負電荷的積累，兩極板之間也就建立起電壓，積蓄起電能，這個過程稱為電容器的充電過程。電容器的充電過程為了對電容器的充電過程有一個直觀的印象，我們先來做一個簡單的實驗。將一個未充電的電容器(這里選用4000F、耐壓10V的鋁電解電容器)接入圖3的電路中，當開關(guān)S合向1點時，電容器就被電源GB充電，我們注意觀察將發(fā)現(xiàn)，小燈泡EL開始很亮，然后變暗，說明電路中有電流流過，從大到小變化，經(jīng)過一定時間之后，燈泡熄滅，說明電流已等于零。為什么電容器在充電過程中，電路中的電流會由大變小最后就沒有電流了呢?這是因為當開關(guān)S合向1

8、點的瞬間，電容器上還沒有電荷，電容器兩端的電壓(用uc表示)等于零，電源電壓U全部加在小燈泡EL兩端，流過小燈泡的充電電流最大，所以小燈泡最亮。隨著充電過程的進行，兩極板分別積累起正、負電荷，電容器兩端的電壓也由零值逐漸增大，小燈泡兩端的電壓(Uuc)則逐漸減小，充電電流也逐漸下降。最后，電容器極板上的電荷積累到一定程度，它兩端的電壓升高到uc=U時，由于uc與U的極性相反，達到了動態(tài)平衡，電容器極板上的電荷不再變動，充電電流等于零，小燈泡就不亮了，充電過程到此結(jié)束。 上述實驗使我們了解了電容器充電的物理過程：電容器接通直流電源后，電源的正極從與它相連的極板上吸引電子，電源的負極將電子推斥到與

9、它相連的極板上，電路中出現(xiàn)了自由電子的有規(guī)則的運動，形成了電容器的充電電流。隨著充電的進行，充電電流由大逐漸減小，電容器兩端的電壓由零逐漸增大。當電容器兩端的電壓上升到與電源電壓相等時，充電電流等于零，充電過程結(jié)束。顯然，接有電容器的電子電路，只是在電容器充電的過程中，電路中流過充電電流，充電過程結(jié)束后，電容器是不能通過直流電的，在電路中起著“隔直流”的作用。電容器的放電過程一個充好電的電容器兩端，建立起一定的電壓，積蓄著一定的能量，這一能量釋放時，會在電路中做功，把電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能量。電容器儲存的電荷向電路釋放的過程，稱為電容器的放電。為了直觀地了解電容器的放電過程，我們繼續(xù)進行圖3所

10、示的簡單實驗。當電容器C充好電后，把開關(guān)S扳向2點，注意觀察將會發(fā)現(xiàn)，小燈泡開始很亮，逐漸由亮變暗，最后熄滅。這個實驗說明，充好電的電容器儲存了電荷，建立起電壓，積蓄著能量，如同是一個直流電源。把它和小燈泡EL接成閉合回路時，回路中將產(chǎn)生電流電容器的放電電流。此時，電容器極板上的電荷逐漸釋放，電容器兩端的電壓逐漸降低，回路中的放電電流逐漸減小，直到電荷釋放殆盡，放電過程結(jié)束怎樣衡量電容器容量的大小。電容器既然是一種儲存電荷的“容器”，就必然會有個“容量”大小的問題。為了衡量電容器儲存電荷的能力，于是確定了電容量這個物理量。大家知道，電容器必須在外加電壓的作用下才能儲存電荷。不同的電容器在電壓作

11、用下儲存的電荷量也可能很不相同。為此國際上統(tǒng)一規(guī)定，給電容器外加1伏特直流電壓時，它所能儲存的電荷量，為該電容器的電容量，用字母C表示。電容量的基本單位為法拉。在1伏特直流電壓作用下，如果電容器儲存的電荷為1庫侖，電容量就被定為1法拉，法拉用符號F表示。在實際應用中，電容器的電容量往往比1法拉小得多，常用較小的單位，如微法(F)、皮法(pF)等，它們的關(guān)系是：1微法等于百萬分之一法拉；1皮法等于百萬分之一微法，即 1法拉(F)=1000000微法(F) 1微法(F)=1000000皮法(pF)衡量充放電時間長短的指標時間常數(shù)由以上實驗可以觀察到，在由電阻( 圖3中的小燈泡)和電容器組成的電路(

12、常稱為RC電路)中，電容器的充電和放電需要一定的時間。那么，怎樣定量估算一個RC電路(圖4)電容器充電(或放電)所經(jīng)歷的時間呢?大家可以對圖4的電路進行推敲：如果電容器的電容量C一定，電阻R越大，充電電流就越小，充電時間也就越長；如果電阻R一定，電容量C越大，電容器充滿電所需要的電荷就越多，充電時間也就越長。顯然，電容量C和電阻值R是決定電容器充電快慢的兩個主要因素，與電源電壓無關(guān)。人們把RC電路中電阻R與電容量C的乘積，稱為RC充(放)電回路的時間常數(shù)，用希臘字母表示，它的單位是秒，即=RC(秒)理論分析和實驗都可以證明，從RC電路中電容器開始放電瞬間起，經(jīng)過3時間，電容器兩端的電壓可以充到

13、電源電壓的95，經(jīng)過5時間，上升到電源電壓的99.3。于是，在電路分析與計算中，將RC電路的充(放)電時間取為5。例如圖3的電路，電容器的電容量C=4000微法，小燈泡的電阻R=60歐姆，可以算出回路的時間常數(shù)=0.24秒。充電或放電所經(jīng)歷的時間大致需要5，也就是1.2秒交流電為什么能夠通過電容器在電子電路中，電容器常被用作耦合、旁路、濾波等，都是利用它“隔直流，傳交流”的特性。為什么交流信號可以順利地“通過”電容器，又可靠地隔斷直流電流呢?為了說明這個問題，我們先來簡單談談交流電的特點。圖5給出了常見的正弦波交流電的波形圖。把交流電往復變化的一個周期分成4段：在01段，電壓從零值向最大值連續(xù)增長；在12段，電壓從最大值連續(xù)減小到零；23段，電壓從零值向負的最大值連續(xù)增長；34段，電壓從負的最大值連續(xù)減小到零。顯然，正弦波交流電不僅方向往復交變，它的大小也在每時每刻發(fā)生著變化。把電容器接在交流電源上(圖6)，當電壓處于正向或負向增長階段，電容器連續(xù)充電；當電壓正、負最大值向零值減小階段，電容器連續(xù)放電。這樣，電路中就會流過與正弦波電壓變