電容是衡量電子設(shè)備中儲(chǔ)存電荷能力的物理量，國(guó)際單位是法拉(F)。

電容(Capacitance)是電子電路中的關(guān)鍵元器件，用于衡量電子設(shè)備中儲(chǔ)存電荷的能力。它表示在特定電位差下，一個(gè)系統(tǒng)能夠儲(chǔ)存多少自由電荷，其符號(hào)為C，國(guó)際單位是法拉(Farad，簡(jiǎn)稱F)。?12電容的基本原理

?定義與公式?

電容的定義是器件的電荷量與電勢(shì)之比，常用公式表示為 C=Q/UC=Q/U，其中 CC 為電容，QQ 為電荷量，UU 為電壓。

?物理機(jī)制?

當(dāng)導(dǎo)體之間存在介質(zhì)(如絕緣體)時(shí)，電荷無(wú)法自由移動(dòng)，從而在導(dǎo)體上累積，形成電荷的儲(chǔ)存方式。這種儲(chǔ)存的電荷量即為電容。

?影響因素?

電容的大小與導(dǎo)體板的面積、距離以及介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)。公式 C=?S/dC=?S/d 描述了平行板電容器的電容計(jì)算，其中 ?? 為介電常數(shù)，SS 為極板面積，dd 為極板間距離。

電容的應(yīng)用

電容在電子電路中具有廣泛的應(yīng)用，包括但不限于：

?濾波?：用于去除噪聲和濾波信號(hào)。

?耦合?：將一個(gè)電路的信號(hào)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)電路，常用于放大器等電路中。

?儲(chǔ)能?：在電源濾波、能量轉(zhuǎn)換等場(chǎng)景中發(fā)揮作用。

電容的種類

電容根據(jù)介質(zhì)和結(jié)構(gòu)的不同，可分為多種類型，例如：

?陶瓷電容?：體積小，溫度穩(wěn)定性好，適用于高頻電路。

?鋁電解電容?：電容量大，電壓高，常用于直流電路。

?金屬膜電容?：穩(wěn)定性好，容量小，適用于高精度電路。

電容和電感是電路中常見(jiàn)的兩種被動(dòng)元件。它們?cè)谥绷麟娐分杏玫煤苌?，但在交流電路中卻很常見(jiàn)。

什么是電容?

電容(Capacitor)是一種能夠儲(chǔ)存電荷的元件，它有兩個(gè)電極板，當(dāng)兩個(gè)電極板之間有電壓差時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電荷的積累。電容在電路中用字母C表示，單位是F(法拉)。當(dāng)電容器的兩個(gè)極板之間加上電壓時(shí)，極板上的電荷會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)會(huì)使得電容器中的電荷保持在兩個(gè)極板之間，從而實(shí)現(xiàn)電荷的儲(chǔ)存。當(dāng)電壓消失時(shí)，電容器中的電荷仍然會(huì)保持在兩個(gè)極板之間，這就是電容的儲(chǔ)能特性。

常見(jiàn)電容

固定電容：固定電容是一種無(wú)極性的電容器，其電容值在一定范圍內(nèi)是固定的。固定電容通常用于低頻電路中。

可變電容：顧名思義，是可以改變電容值的電容，可變電容的電容值可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)或滑動(dòng)調(diào)節(jié)。可變電容在調(diào)諧電路和濾波電路中比較常見(jiàn)。

陶瓷電容：以陶瓷材料為介質(zhì)的電容器叫陶瓷電容，陶瓷材料可以有很多種。陶瓷電容具有體積小、容量大、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，多用于高頻電路。另外，陶瓷電容容易碎裂。

電解電容：以電解質(zhì)為介質(zhì)的電容器。電解電容具有電容值大、損耗低等特點(diǎn)。電解電容多用于電源濾波和耦合電路。電解電容一般都會(huì)有儲(chǔ)能的作用。

電容的特性

①隔直流通交流、耦合：電容可以起到隔直流，通交流的作用，實(shí)現(xiàn)不同電路之間的信號(hào)耦合，將一個(gè)電路的信號(hào)傳遞到另一個(gè)電路中。

②濾波、整流：可以使用電容來(lái)濾除電源中不同頻率的交流干擾信號(hào)，只保留需要的頻率分量，以便輸出穩(wěn)定干凈的直流信號(hào)。

③儲(chǔ)能作用：電容可以將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能、光能等。因此，在一些特殊應(yīng)用中，電容可以代替電池，起到儲(chǔ)能作用。在交流電路中應(yīng)用較多的是電容器作功率儲(chǔ)存器件。

④諧振：電容和電感進(jìn)行組合可以設(shè)計(jì)出不同形式的諧振電路。

給諧振電路注入和諧振頻率相同的信號(hào)，諧振電路就會(huì)產(chǎn)生諧振。諧振計(jì)算公式F = 1/(2π√LC)。諧振頻率僅由電感L和電容C決定，電阻R決定諧振電路的品質(zhì)因數(shù)。

⑤計(jì)時(shí)：無(wú)論是充電還是放電，電容兩端的電壓是不能突變的。利用電容這一特性，同時(shí)在電路中并聯(lián)一個(gè)電阻，起到控制放電時(shí)間的作用。

⑥自愈：當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí)，電容可以吸收電流而使故障自動(dòng)消除。當(dāng)兩個(gè)電路計(jì)劃連接起來(lái)時(shí)，必須用電容將兩個(gè)電路連接起來(lái)。

什么是電感?

電感(Inductor)是一種能夠儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件，可以把電能轉(zhuǎn)換成磁能儲(chǔ)能起來(lái)。常用字母“L”表示電感。

電感由一個(gè)線圈組成，當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)電流通過(guò)電感線圈時(shí)，線圈周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)電流發(fā)生變化時(shí)，磁場(chǎng)也會(huì)隨之變化，產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)會(huì)阻礙電流的變化，從而實(shí)現(xiàn)電流的平滑和穩(wěn)定;當(dāng)電流消失時(shí)，線圈周?chē)拇艌?chǎng)仍然存在。

常見(jiàn)電感

固定電感：固定電感的電感值在一定范圍內(nèi)是固定的。固定電感通常用于低頻電路中。

可調(diào)電感：可調(diào)電感可以改變電感值，通常通過(guò)調(diào)節(jié)線圈的匝數(shù)或氣隙來(lái)實(shí)現(xiàn)。可調(diào)電感通常用于調(diào)諧電路和濾波電路中。

空心電感：空心電感沒(méi)有磁芯，電感值非常小、損耗低，一般使用在高頻電路中，比如收音機(jī)的諧振選頻電路中。

鐵芯電感：體積大、重量大，具有高磁導(dǎo)率和低損耗等特點(diǎn)。鐵芯電感通常用于功率變壓器和電源濾波器中。