电容是指容纳电场的能力。静电场都是由许多个电容组成,有静电场就有电容,电容是用静电场描述的。一般认为:孤立导体与远处构成电容,导体接地等效于接到远处,并与大地连接成整体。
電子制作中需要用到電容器,它們在電路中分別起著不同的作用。與電阻器相似,通:喎Q其爲電容,用字母C表示。顧名思義,電容器就是“儲存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多,但它們的基本結構和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(固體、氣體或液體)所隔開,就構成了電容器。兩片金屬稱爲極板,中間的物質叫做介質。電容器也分爲容量固定的與容量可變的。但常見的是固定容量的電容,多見的是電解電容和瓷片電容。
不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上,法拉是一个很不常用的单位,因为电容器的容量往往比1法拉小得多,常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)
把電容器的兩個電極分別接在電源的正、負極上,過一會兒即使把電源斷開,兩個引腳間仍然會有殘留電壓(學了以後的教程,可以用萬用表觀察),我們說電容器儲存了電荷。電容器極板間建立起電壓,積蓄起電能,這個過程稱爲電容器的充電。充好電的電容器兩端有的電壓。電容器儲存的電荷向電路釋放的過程,稱爲電容器的放電。
在電子線路中,電容用來通過交流而阻隔直流,也用來存儲和釋放電荷以充當濾波器,平滑輸出脈動信號。小容量的電容,通常在高頻電路中使用,如收音機、發射機和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲電荷用。而且還有一個特點,一般1μF以上的電容均爲電解電容,而1μF以下的電容多爲瓷片電容,當然也有其他的,比如獨石電容、滌綸電容、小容量的雲母電容等。電解電容有個鋁殼,裏面充滿了電解質,並引出兩個電極,作爲正(+)、負(-)極,與其它電容器不同,它們在電路中的極性不能接錯,而其他電容則沒有極性。
举一个现实生活中的例子,我们看到市售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二极管还会继续亮一会儿,然后逐渐熄灭,就是因为里面的电容事先存储了电能,然后释放。当然这个电容原本是用作滤波的。至于电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的经历,一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容,造成耳机中有嗡嗡声。这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容(1000μF,注意正极接正极)。制作HiFi音响,都要用至少1万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,而且大电容的储能作用,使得突发的大信号到来时,电路有的能量转换为强劲有力的音频输出。这时,大电容的作用有点像水库,使得原来汹涌的水流平滑地输出,并可以下游大量用水时的供应。
電子電路中,只有在電容器充電過程中,才有電流流過,充電過程結束後,電容器是不能通過直流電的,在電路中起著“隔直流”的作用。電路中,電容器常被用作耦合、旁路、濾波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那麽交流電爲什麽能夠通過電容器呢?我們先來看看交流電的特點。交流電方向往複交變,它的大小也在按規律變化。電容器接在交流電源上,電容器連續地充電、放電,電路中就會流過與交流電變化規律(相位不同)的充電電流和放電電流。
電容器的選用涉及到很多問題。先是耐壓的問題。加在一個電容器的兩端的電壓過了它的額定電壓,電容器就會被擊穿損壞。一般電解電容的耐壓分檔爲6.3V,10V,16V,25V,50V等。