TA的每日心情 | 开心 2019-11-29 15:41 |
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电容器是一种用于存储电能的电子设备。电容器由所选择的二极管类型定义。它还定义了电容器的作用。电容器主要有两个定义电容的概念,电容器符号记为“C”。 ; S0 X9 F9 T* F' n* O
电容器的定义
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电容器是一种用于存储电能的电子设备。它们仅用于存储电子,并且不能产生电子。
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电容器的发明
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/ `- B! z8 R8 h6 S1 O0 W. t电容器的发明背后有许多故事。一位名叫Ewald Georg von Kleist的德国科学家在1745年11月发明了这种电容器。但是,他没有任何关于他的发明的详细记录或记录。因此,他被赋予了电容器演变的功劳。几个月后,一位名叫Pieter van Musschenbroek的荷兰教授发现了一种名为Leyden Jar的类似设备。科学家们认为这是第一个电容器。多年以后,两位科学家都被赋予了电容器发明的同等荣誉。' A0 x! D1 y6 v2 R% h9 e( O# H
7 {4 y+ l% j% y* J- `9 G多年以后,本杰明富兰克林试验了Leyden Jar,并且能够制造出一个更小的电容器,后来被命名为富兰克林广场。后来,英国化学家迈克尔 · 法拉第开始试验Leyden Jar,并发明了第一个商用电容器。该电容器由大型油桶制成。后来以这样的方式进行,即可以将电力输送到非常大的距离。4 |( S! Z- o% @8 w2 F
+ [; j& s, e9 U3 j& A1 m( f莱顿罐子实验
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& h" ]. z1 ~4 Q莱顿罐子基本上由一个玻璃罐子组成,里面和外面都是金属箔,通常由铅制成。玻璃罐里装满了一半水。玻璃罐用作电介质。从玻璃罐的顶部引入黄铜棒。然后从黄铜棒向罐中提供静电。当它被传送时,罐子将存储两个相等但相反的平衡电荷,如果给出接地线则将其传递到地面。Leyden Jar的图如下。5 @" \: @ x. d% r# j
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莱顿罐子 . y2 n( U. _' s5 |% |% p4 Z8 g; g
) V. F( e1 r3 v: A0 _+ `' C电容器的工作
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* r2 f6 r6 B6 x% c+ |* C1 ]# g( o5 c电容器由两块金属板组成,这两块金属板由非导电物质或电介质隔开。请看下面给出的图,了解电容器中的电介质。
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/ K1 D) J! s+ N电容器的工作原理
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3 T. ^2 x+ l' g1 w! s, Z虽然任何非导电物质都可以用作电介质,但实际上还有一些特殊的材料,如瓷器,聚酯薄膜,聚四氟乙烯,云母,纤维素等。电容器由所选择的二极管类型定义。它还定义了电容器的作用。9 d2 o! U$ e( _) G# }
, f6 o4 D2 E& R+ ~3 P. {; O0 l根据所用介质的尺寸和类型,该电容器可用于高压和低压应用。
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/ r+ K u5 X/ L& _# z. A% ]2 e对于无线电调谐电路中的应用,空气通常用作电介质。对于定时器电路中的应用,聚酯薄膜用作电介质。对于高压应用,通常使用玻璃。对于在X射线和MRI机器中的应用,陶瓷是最优选的。
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金属板分开距离“d”,并且介电材料放置在板之间。. w: C( }# I0 ^3 I( G
, Y7 u0 U P* v+ n0 F介电材料的介电常数=e0e.................. e0是空气的介电质。
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介电材料是有助于储存电能的主要物质。
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电容器的电容的定义+ ^' z" c4 G0 M
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主要有两个定义电容的概念。电气概念如下。5 E5 c k" X4 g3 B4 c' G, N
电容器符号记为“C”。 据说电容是电容器的存储潜力。换句话说,对于板上的现有电位差或电压“V”,电容被称为存储在板之间的电荷量“Q”。
; C3 H6 ^5 Q, o
5 j1 {. [6 t+ I3 I( O电容器的电容公式,C = Q / V 电容的物理概念是电容由两个板的物理特性定义,使得电容等于板的方形面积与板之间的距离乘以的电容之间的比率。板之间的材料的电介质( l1 O7 j4 M$ r8 {0 A& N' y5 L0 R
2 e9 d6 ^0 z" h. S% m电容器的电容公式,C = e0e A / d! |' b/ C+ ]$ N8 G' a
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电容器的单位 - 法拉3 e8 i2 _: R0 `5 G& Z; y2 S: `9 j
5 t9 Q L( J+ Y `2 N2 J电容器的电容以称为法拉的单位测量。 当电容器在1伏特下以每秒1库仑电子的电子流速保持1安培秒的电子时,据说电容器具有1法拉的电容。由于1法拉是一个很大的值,电容通常用微法表示。/ G5 V" a# z! R7 s/ {0 k
7 i: r: V# t% i: q基本电容电路
2 i8 c' z& R1 h2 q+ k% S1 T4 W8 V- c1 Q2 y0 `' B
1. 电容器连接到电池
1 r$ D& f! g, o* N0 Z9 o; r3 ~0 V, }; e8 z$ @+ }$ J9 b
连接电池的电容如下所示。
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) S! X s! j9 R8 J5 W 电容器连接到电池 , V' x# A) Q7 Q! L- k
N7 P1 v/ a& ~' j/ ^9 ^电容器两端出现电压“V”,产生电容“C”和电流“I”。电池产生的电压由连接到电池负极的极板接受。类似地,连接到电池正极端子的电容器上的板会丢失电子到电池。因此,电容器开始由公式给出的充电6 l. K3 m$ e, d7 \. O$ a
! e" J# k9 A' f9 gdq = C * dV,其中dQ是电荷的微小变化,dV是电压的微小变化。
# C; [) V" y. w因此,电流可以表示为 I = C * dV / dt。
4 }, [( ~4 s+ u- m" G# K- s7 b! k
7 c4 {4 y8 g! Q" s7 @ I8 L) r5 Y当电容器充满电时,它将具有与电池相同的电压。
; r R1 [* n. A% s3 W. \" x) V5 T! Q
2. 电容器串联连接
8 o S( X3 x1 H3 Y; ^" b
% l$ E* F( q+ l g' z% s0 U串联连接的电容器C1和C2如下图所示。5 y- s# B; b, p- ^
F! W$ X9 g, I) c3 Y! U
电容器串联电路 4 Q$ G6 N' o! o8 K" b
@9 \4 i( ^) Q- v. y. f当电容器具有串联连接时,来自电池的总电压“V”在电容器C1和C2上分成V1和V2。总电荷“Q”将是总电容的电荷。
$ U0 B" l: W! s/ }3 \电压V = V1 + V2
* |7 c- `4 V, l
+ E) E! {' q/ }! {2 I, Q与任何串联电路一样,电流 I 始终相同
/ z1 t8 I' \/ `( _1 U4 n Q( ^5 t# F& T9 s2 h1 `
因此电路的总电容,Ctotal = Q / V = Q /(V1 + V2) S. ~" L& z: j8 {2 k; L
. h" z: b& G, l" J这可以进一步计算为1 / Ctotal = 1 / C1 + 1 / C2
) M- Y( r) f8 T: E u9 K! Z
; L, r2 ?& [2 V因此,对于具有“n”个串联电容器的电路) h& }$ i+ H+ a, j) X' u. y
1 c- G# u: ?5 J) _
1 / Ctotal = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + ...... + 1 / Cn
& t% e( R: x. q" d* }0 u( {+ R. z0 k; H2 F) j* C
3. 电容器并联连接+ J# c$ F. G3 O$ M; x
: J& ~/ g/ p! B5 v5 ]
如图所示,两个电容器C1和C2保持并联。两个电容器两端的电压相同,即“V”。电容器C1中的电荷为Q1,电容器C2中的电荷为Q2.因此,我们可以将等式写为C1 = Q1 / V和C2 = Q2 / V.
; D3 [$ J( g/ Q$ m' n8 ^总电容,Ctotal =(Q1 + Q2)/ V = Q1 / V + Q2 / V = C1 + C2
: A }* [$ n1 i
$ {7 a" n7 f3 ]+ F" }4 |- ?- z如果有“n”个电容并联,那么总电容可写为
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! f9 r9 K/ G! HCtotal = C1 + C2 + C3 + ... + Cn8 `8 |4 S% [- ]0 {3 N
( [! @4 r5 `4 u3 T: I3 u/ C8 u电容并联电路
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电容器的优点
# k$ ]' }3 n) A0 I- m8 _1 n) t. C6 \8 b( |: Z& R% f4 P
1. 由于电容器可以在几分之一秒内放电,因此具有非常大的优势。电容器用于需要高速使用的电器,如相机闪光灯和激光技术。1 o( s3 ?* v; M6 H) L5 h
2. 电容器用于通过去除峰和填充谷来去除波纹。 3. 电容器允许交流电压通过并阻止直流电压。这已被用于许多电子应用中。
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