课件5：电容)

1、电容器电容器 一、电容器与电容一、电容器与电容 1 1、电容器的结构、电容器的结构电容器：任何两个被绝缘介质隔开又互相靠近的电容器：任何两个被绝缘介质隔开又互相靠近的 导体。导体。1.1.基本特性：基本特性： 存储电荷存储电荷I+-+-+-+-+-平行板电容平行板电容器中匀强电器中匀强电场场E单极板所带的单极板所带的电量为电容的电量为电容的带电量带电量Q 2 2、电容器的基本特性、电容器的基本特性 2. 电容量（电容）：电容量（电容）：电容电容器所存储的电荷量与两极器所存储的电荷量与两极板间的电压的比值。板间的电压的比值。+Q-Q 1F=10 6 F = 10 12 PFUQC UC表示电容器

2、储存电荷的本领 解：Q=CU=4.7X10-6X1000=0.0047C补充：了解影响电容器的电容的因素补充：了解影响电容器的电容的因素 平板电容器的电容平板电容器的电容当电容器为平板电容器时，当电容器为平板电容器时，电容为电容为SCd 式中式中: :S S为两极板正对的面积，单位为为两极板正对的面积，单位为m m2 2（平方米）；（平方米）； d d为两极板之间的距离，单位为为两极板之间的距离，单位为m m（米）；（米）； 为绝缘材料的介电常数，单位为为绝缘材料的介电常数，单位为F/mF/m（法拉每米）；（法拉每米）； 电容电容C C的单位为的单位为F F（法拉）（法拉） 二、电容器的符号和

3、参数：二、电容器的符号和参数： 1、电容器的符号、电容器的符号 2.电容器主要特性参数电容器主要特性参数一、直接标识：如上图的电解电容，容量47uf，电容耐压25v。二、使用单位nf：如上图的涤纶电容，标称4n7，即4.7nf，转换 为pf即为4700pf。还有的例如：10n，即0.01uf；33n，即 0.033uf。后面的63是指电容耐压63v.三、数学计数法：如上图瓷介电容，标值104，容量就是： 10X10000pf=0.1uf.如果标值473，即为 47X1000pf=0.047uf。（后面的4、3，都表示10的多少次 方）。又如：332=33X100pf=3300pf。 3、电容容

4、量误差表符 号 F G J K L M允许误差 1% 2% 5% 10% 15% 20%如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为5%。补充：电容的容量标识的几种方法： 按结构分三大类：固定电容器、可变电容按结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。器和微调电容器。 按电解质分类有：有机介质电容器、无机按电解质分类有：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。 按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器等。调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器

5、等。 按极性分为：有极性电容和无极性电容按极性分为：有极性电容和无极性电容 贴片式电容器：贴片式电容器：电解电容器（电解电容器（CA）铌电解电容）铌电解电容CN）性能特点：用烧结的钽块作正极性能特点：用烧结的钽块作正极,电解质使用电解质使用固体二氧化锰温度特性、频率特性和可靠性固体二氧化锰温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器，特别是漏电流极小，均优于普通电解电容器，特别是漏电流极小，贮存性良好，寿命长，容量误差小，而且体贮存性良好，寿命长，容量误差小，而且体积小，单位体积下能得到积小，单位体积下能得到 最大的电容电压乘积对脉动电最大的电容电压乘积对脉动电 流的耐受能力差，若损坏易呈流

6、的耐受能力差，若损坏易呈 短路状态超小型高可靠机件中。短路状态超小型高可靠机件中。 涤纶电容器涤纶电容器性能特点：性能特点：电容器的容量大、体积小电容器的容量大、体积小耐热性、耐湿性好，耐压强度大。耐热性、耐湿性好，耐压强度大。由于材料的成本不高，所以制作成本低，价格由于材料的成本不高，所以制作成本低，价格便宜。便宜。稳定性较差，适合于稳定性要求不高的地方。稳定性较差，适合于稳定性要求不高的地方。 云母电容器云母电容器性能特点：性能特点：稳定性高、精密度高、可靠性高。稳定性高、精密度高、可靠性高。介质损耗小，固有电感小。介质损耗小，固有电感小。温度特性好，频率特性好，不易老化。温度特性好，频率

7、特性好，不易老化。绝缘电阻高，是优良的高频电容器之绝缘电阻高，是优良的高频电容器之瓷介电容器其外层常涂有各种颜色保护漆，以表示温度系数。如白色和红色表示负温度系数；灰色、蓝色表示正温度系数。性能特点：a.耐热性好，稳定性好，耐腐蚀性好。b绝缘性能好。c介质损耗小，温度系数范围宽。d原材料丰富，结构简单，便于开发新产品。e容量较小，机械强度小。 电容分类：a.电解电容b.固态电容c.陶瓷电容d.钽电解电容e.云母电容f.玻璃釉电容 g.聚苯乙烯电容h.玻璃膜电容 i.合金电解电容 j.绦纶电容k.聚丙烯电容l.泥电解m有极性有机薄膜电容n.铝电解电容知识扩展-1电容器标称电容值电容器标称电容值E

8、24 E12 E6 E24 E12 E6 1.0 1.0 1.0 3.3 3.3 3.3 1.1 3.6 1.2 1.2 3.9 3.9 1.3 4.3 1.5 1.5 1.5 4.7 4.7 4.71.6 5.1 1.8 1.8 5.6 5.6 2.0 6.2 2.2 2.2 2.2 6.8 6.8 6.82.4 7.5 2.7 2.7 8.2 8.2 3.0 9.1 知识扩展-2电容器的温度系数组别（适用于瓷介电容器）电容器的温度系数组别（适用于瓷介电容器）组组 别别温度系数（温度系数（1/）色色 标标组组 别别温度系数（温度系数（1/）色色 标标AUOKQ+1103010-6+30301

9、0-603010-6-333010-6-503010-6蓝蓝灰灰黑黑褐褐浅蓝浅蓝BDHLC-753010-6-1504010-6-70010010-6-130020010-6不规定不规定白白橙橙红红绿绿橙橙知识扩展-31、基本特性： 存储电荷2、工作方式：I+-+-+-+-+-平行板电容平行板电容器中匀强电器中匀强电场场E（1）充电： 使两板带上等量异种电荷的过程，电源的能量转化为电场能。UC=E单极板所带单极板所带的电量为电的电量为电容的带电量容的带电量Q 三、电容器的充电、放电三、电容器的充电、放电（2）放电： 通过闭合电路，两板电荷中和，电场能转化为其它形式的能。I+-+-+-+-+-注

10、意：电容器上的电压不能突变。3.3.电容器的作用电容器的作用 电容在电路中有通交流隔直流、通高频阻低频的作用，它对电流阻碍作用的大小与通过它的电流频率有关，频率越高阻碍越小，在电路中常用于隔直、旁路、耦合、滤波、谐振等。XC= ()2fc1四、电容器的串联电路四、电容器的串联电路电容器的串联电容器的串联121111nnCCCC 电量特点电量特点：电容：电容 器串联电器串联电路各电容器所带的电量相等。路各电容器所带的电量相等。 Q=Q1=Q2 电压特点电压特点：电容器串联电路：电容器串联电路的总电压等于每个电容器两端的总电压等于每个电容器两端电压之和电压之和。 U=U1+U2 电容特点电容特点：

11、电容器串联电路的等效电容的倒数等于各个分：电容器串联电路的等效电容的倒数等于各个分电容倒数之和。电容倒数之和。 电压分配：电压分配：电容器串联电路中各电容器两端的电压与电容量电容器串联电路中各电容器两端的电压与电容量成反比。成反比。 C1U1=C2U2121220 30F12 F2030C CCCC121220 30F12 F2030C CCCC【例例3.2】C1=20F，C2=30F，求两个电容器串联的等效，求两个电容器串联的等效电容。电容。解：解：解题思路：（1）求总电容能否正常工作耐压U= Q/C 求Q 求总C（2）求总电荷量（3）求每个电容上实际承受的电压电容器的并联电路电容器的并联电

12、路电容器的并联电容器的并联电量特点电量特点： Q=Q1+Q2 电压特点电压特点：电容器并联电路每个电容器两端电压相同并：电容器并联电路每个电容器两端电压相同并等于外加电源电压等于外加电源电压。 U=U1=U2 电容特点电容特点：电容器并联电路的等效电容量等于各个电容器：电容器并联电路的等效电容量等于各个电容器的电容量之和的电容量之和 C=C1+C2 【例【例3.4】标有】标有“10F，500V”和和“50F，200V”的的电容器并联，等效电容是多少？并联后的电路电压最高是电容器并联，等效电容是多少？并联后的电路电压最高是多少？当电路的电压为所能加的最高电压时，每个电容器多少？当电路的电压为所能

13、加的最高电压时，每个电容器所带的电量是多少？所带的电量是多少？ 解：解： C=C1+C2=（10+50）F=60F 因为电容器因为电容器“50F，200V”的额定电压最低，所以的额定电压最低，所以并联后的外加电压最高为并联后的外加电压最高为200V。电路的电压为电路的电压为200V时，每只电容器的电量各为时，每只电容器的电量各为 Q1=C1U=10106200C=2103C Q2=C2U=50106200C=1102C=0. 01C（1）电路承受电压的解题电路：求总U=Q/C求Q =Q1=Q2，由于Q1、Q2串联，以小的为准，Q1=U1C1，先求Q1、Q2（2）电路承受电压的解题电路：由于Q1

14、、Q2并联，以小的为准，U=U11.组成电容器的两个导体叫极板，中间的绝缘物质叫 介质 。2. 1F= 106 F = 1012 PF3. 电容器的额定工作电压一般称 耐压 ，接到交流电路中，其额定工作电压 不小于 交流电压最大值。4. 串联电容器的总电容比每个电容器的电容 小 ，每个电容器两端的电压和自身容量成 反比 。5. 以空气为介质的平行板电容器电源对其充电后，将电源断开，若增大电容器极板正对面积，则C将增大，Q不变，U变小；若电源不断开，减小两板之间的距离，则C将增大，Q变大，U不变。6.两个电容器的电容和额定工作电压“10F25V”，“20F15V”；现将它们并联后接在10V的直流

15、电源上，则它们储存的电量分别是 10-4 C和 210-4 C，并联后等效电容是30F ，允许加的最大电压是 15V ；若将它们串接在30V的直流电源上，则它们的端电压分别为 20V ， 10V ，串联后等效电容为 6.67F ，允许加的最大电压是37.5V 。1.组成电容器的两个导体叫组成电容器的两个导体叫_，中间的绝缘，中间的绝缘物质叫物质叫_。2. 1F=_F = _PF3. 电容器的额定工作电压一般称电容器的额定工作电压一般称 _ ，接到交流，接到交流电路中，其额定工作电压电路中，其额定工作电压 _ 交流电压最大值。交流电压最大值。4. 串联电容器的总电容比每个电容器的电容串联电容器的总电容比每个电容器的电容_ ，每个电容器两端的电压和自身容量成每个电容器两端的电压和自身容量成_。5. 以空气为介质的平行板电容器电源对其充电以空气为介质的平行板电容器电源对其充电后，将电源断开，若增大电容器极板正对面积，后，将电源断开，若增大电容器极板正对面积，则则C将将_，Q_，U_；若电源不断开，减；若电源不断开，减小两板之间的距离，则小两板之间的距离，则C将将_，Q_，U_。电容器小测试6.两个电