电容器工作原理_第1页
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文档简介

1、电容器工作原理傻瓜相机的闪光灯电容器从某种意义上说,电容器有点像电容器则要简单得多,并且它不能产生电子它只是存储电子。在本文中,您将了解什么是电容器以及电容器在电子领域的应用。像电池一样,电容器也具有两个电极。在电容器内部,这两个电极分别连接到被电介质隔开的两块金属板上。电介质可以是空气、纸张、塑料或其他任何不导电并能防止这两个金属极相互接触的物质。利用两片铝箔和一张纸,您就可以轻松地制作一个电容器。尽管您制作的电容器在存储容量方面不是很理想,然而它确实能够工作。电子下面让我们看看在将电容器和电池连接在一起时会发生什么:电容器上与电池负极相连的金属板将吸收电池产生的电子。电容器上与电池正极相连

2、的金属板将向电池释放电子。下面,让我们假设您按如下方式将电容器连接到电路中:您有一节电池、一个灯泡和一个电容器。 如果电容器非常大,那么您会看到,在连上电池后,电流从电池流向电容器以便给其充电,此时灯泡将被点亮。灯泡会逐渐变暗,最后,一旦电容器达到其电容量,灯泡将立即熄灭。随后,您可以取下电池,并用一段导线来取代它。电流将从电容器的一极流向另一极。此时,灯泡将重放光明,然而好景不长,很快灯泡又逐渐黯淡下来。最后,电容器放电完毕(电容器两极上的电子数相等),灯泡又熄灭了。跟水塔有点类似电容器的作用可以用一个与水管连接的水塔来形象地描述。水塔可用来“存储”水压当供水系统的水泵供应的水量超过城镇所需

3、水量时,多余的水将被存储到水塔中。然后,当水的需求量较高时,多余的水将从水塔中流出以维持水压。电容器以同样的方式存储电子,并且以后可以再将电子释放出来电容量的单位是法。容量为 1 法的电容器可以在 1 伏特的电压下存储 1 库仑的电量。1 库仑为 6.25e18(6.25*1018,即 625 亿亿)个电子。1 安培表示每秒钟流过 1 库仑电子的电子流动速率,因此,容量为 1 法的电容器可以在 1 伏特的电压下存储数量为 1 安培-秒的电子。1 法的电容器通常相当大。根据电容器的电压承受能力的不同,它可能会有金枪鱼罐头瓶或 1 公升的苏打水瓶那么大。因此,您见到的电容器通常以微法(百万分之一法

4、)为单位来度量。要理解 1 法到底有多大,不妨这样推算一下:一节典型的碱性 AA 电池存储了大约 2.8 安培-小时的电量。这意味着,一节 AA 电池可以在 1.5 伏特电压下产生 1 小时的 2.8 安培电流(约 4.2 瓦特-小时,即一节 AA 电池可以使一个 4 瓦特的灯泡持续如果 1 法电容量需要用金枪鱼罐头瓶大小的电容器来存储,那么,一节AA 电池的体积跟存储 10,080 法的电容器的体积相比,简直就是小巫见大巫了!显然,除非电容器耐压能力很高,否则用电容器来存储大量能量是不切实际的。电容器与电池之间的不同之处在于:电容器可以瞬时释放它的全部电量,而电池则需要花费数分钟才能完全释放

5、其电量。这正是照相机上的电子闪光灯使用电容器的原因:电池在几秒钟内为闪光灯的电容器充满电,然后电容器几乎在瞬间将自身所存全部电量释放到闪光管中。这会使已充电并且容量很大的电容器极其危险,因此,闪光灯和电视机上都有警示信息,提醒人们不要随意打开它们。它们都含有可能对人体造成致命伤害的大容量电容器。电容器在o有时,电容器用于存储电量以便高速释放。闪光灯用到的就是这一功能。大型激光器也使用此技术来获得非常明亮的瞬时闪光效果。o电容器还可以消除脉动。如果传导直流电压的线路含有脉动或尖峰,大容量电容器可以通过吸收波峰和填充波谷来使电压变得平稳。o电容器可以阻隔直流。如果将一个较小的电容器连接到电池上,则在电容器充电完成后(电容器容量较小时,瞬间即可完成充电过程),电池的两极之间将不再有电流通过。然而,任何交流电流(AC)信号都可以畅通无阻地流过电容器。其

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