中文名 | 電容器工作原理 | 外文名 | Working principle of capacitors |
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應(yīng)用地 | 調(diào)諧回路、能量轉(zhuǎn)換、控制電路等 | 主要用途 | 用于存儲(chǔ)電量以便高速釋放等 |
一 工作原理:
電容器與電池類似,也具有兩個(gè)電極。在電容器內(nèi)部,這兩個(gè)電極分別連接到被電介質(zhì)隔開的兩塊金屬板上。電介質(zhì)可以是空氣、紙張、塑料或其他任何不導(dǎo)電并能防止這兩個(gè)金屬極相互接觸的物質(zhì)。
電容器上與電池負(fù)極相連的金屬板將吸收電池產(chǎn)生的電子。 電容器上與電池正極相連的金屬板將向電池釋放電子。 充電完成后,電容器與電池具有相同的電壓(如果電池電壓是1.5伏特,則電容器電壓也是1.5伏特)。
二 主要用途:
1.電容器用于存儲(chǔ)電量以便高速釋放。閃光燈用到的就是這一功能。大型激光器也使用此技術(shù)來(lái)獲得非常明亮的瞬時(shí)閃光效果。
2.電容器還可以消除脈動(dòng)。如果傳導(dǎo)直流電壓的線路含有脈動(dòng)或尖峰,大容量電容器可以通過(guò)吸收波峰和填充波谷來(lái)使電壓變得平穩(wěn)。
3.電容器可以阻隔直流。如果將一個(gè)較小的電容器連接到電池上,則在電容器充電完成后(電容器容量較小時(shí),瞬間即可完成充電過(guò)程),電池的兩極之間將不再有電流通過(guò)。然而,任何交流電流(AC)信號(hào)都可以暢通無(wú)阻地流過(guò)電容器。其原因是隨著交流電流的波動(dòng),電容器不斷地充放電,就好像交流電流在流動(dòng)一樣。
4. 電容器與電感器一起使用,可構(gòu)成振蕩器。
1.電容器用于存儲(chǔ)電量以便高速釋放。閃光燈用到的就是這一功能。大型激光器也使用此技術(shù)來(lái)獲得非常明亮的瞬時(shí)閃光效果。
2.電容器還可以消除脈動(dòng)。如果傳導(dǎo)直流電壓的線路含有脈動(dòng)或尖峰,大容量電容器可以通過(guò)吸收波峰和填充波谷來(lái)使電壓變得平穩(wěn)。
3.電容器可以阻隔直流。如果將一個(gè)較小的電容器連接到電池上,則在電容器充電完成后(電容器容量較小時(shí),瞬間即可完成充電過(guò)程),電池的兩極之間將不再有電流通過(guò)。然而,任何交流電流(AC)信號(hào)都可以暢通無(wú)阻地流過(guò)電容器。其原因是隨著交流電流的波動(dòng),電容器不斷地充放電,就好像交流電流在流動(dòng)一樣。
4. 電容器與電感器一起使用,可構(gòu)成振蕩器。
電容器與電池類似,也具有兩個(gè)電極。在電容器內(nèi)部,這兩個(gè)電極分別連接到被電介質(zhì)隔開的兩塊金屬板上。電介質(zhì)可以是空氣、紙張、塑料或其他任何不導(dǎo)電并能防止這兩個(gè)金屬極相互接觸的物質(zhì)。
電容器上與電池負(fù)極相連的金屬板將吸收電池產(chǎn)生的電子。 電容器上與電池正極相連的金屬板將向電池釋放電子。 充電完成后,電容器與電池具有相同的電壓(如果電池電壓是1.5伏特,則電容器電壓也是1.5伏特)。
這得從電容器的結(jié)構(gòu)上說(shuō)起。最簡(jiǎn)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(shì)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(guò),這樣的情況是在...
微波的頻段雖然很寬,但是真正用于微波加熱的頻段卻很窄,主要原因是避免所以使用較多的頻率,防止對(duì)微波通訊造成干擾。國(guó)際上,家用微波爐有915MHz和2450MHz兩個(gè)頻率,2450MHz用于家庭烹調(diào)炊具...
自愈式電容器采用單層聚丙烯膜做為介質(zhì),表面蒸鍍了一層薄金屬作為導(dǎo)電電極。當(dāng)施加過(guò)高的電壓時(shí),聚丙烯膜電弱點(diǎn)被擊穿,擊穿點(diǎn)阻抗明顯降低,流過(guò)的電流密度急劇增大,使金屬化鍍層產(chǎn)生高熱,擊穿點(diǎn)周圍的金屬導(dǎo)體...
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評(píng)分: 4.4
電容器的基本原理電容器的基本原理
超級(jí)電容器工作原理
超級(jí)電容器是利用雙電層原理的電容器。當(dāng)外加電壓加到超級(jí)電容器的兩個(gè)極板上時(shí),與普通電容器一樣,極板的正電極存儲(chǔ)正電荷,負(fù)極板存儲(chǔ)負(fù)電荷,在超級(jí)電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下,在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷,以平衡電解液的內(nèi)電場(chǎng),這種正電荷與負(fù)電荷在兩個(gè)不同相之間的接觸面上,以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上,這個(gè)電荷分布層叫做雙電層,因此電容量非常大。當(dāng)兩極板間電勢(shì)低于電解液的氧化還原電極電位時(shí),電解液界面上電荷不會(huì)脫離電解液,超級(jí)電容器為正常工作狀態(tài)(通常為3V以下),如電容器兩端電壓超過(guò)電解液的氧化還原電極電位時(shí),電解液將分解,為非正常狀態(tài)。由于隨著超級(jí)電容器放電 ,正、負(fù)極板上的電荷被外電路泄放,電解液的界面上的電荷相應(yīng)減少。由此可以看出:超級(jí)電容器的充放電過(guò)程始終是物理過(guò)程,沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)。因此性能是穩(wěn)定的,與利用化學(xué)反應(yīng)的蓄電池是不同的。
由電工原理可知,電容器容抗Xc的大小取決與電流的頻率f和電容器的容量C:Xc=1/(2πfC),高頻載波信號(hào)通常使用的頻率為30~500kHz,對(duì)于50Hz的工頻來(lái)說(shuō),耦合電容器呈現(xiàn)的阻抗要比高頻信號(hào)呈現(xiàn)的阻抗值大600~1000倍,基本上相當(dāng)于開路,而對(duì)于高頻信號(hào)來(lái)說(shuō),則相當(dāng)于短路。耦合電容器既可作為載波高頻信號(hào)的通道,又可阻斷工頻高壓大電流。耦合電容器可抽取50Hz的電壓,其原理與電容式電壓互感器相同,給繼電保護(hù)及重合閘裝置提供所需要的二次交流電壓,起到電壓互感器的作用。
理解電感或電容首先需要看它的計(jì)算公式中的單位,是歐姆。也就是說(shuō)對(duì)于它們所能起作用的電路而言,其作用可以看成電阻。如圖,以前級(jí)輸出輸出各種電成分(包含低頻與高頻)為開始,以后級(jí)輸入為結(jié)束(僅含低頻)。我們知道,電容的容抗與頻率有關(guān),頻率越高,容抗越低,相當(dāng)于小電阻。所以對(duì)于高頻電流而言,圖中的電容器的容抗十分小,也就是相當(dāng)于一條電阻十分小的支路,于是高頻電流就在此處被短路了,而不能到達(dá)后級(jí)輸入。相反,對(duì)于低頻電流,圖中的電容容抗大,故不會(huì)被短路,同時(shí)能到達(dá)后級(jí)輸出。