电容是一种被设计用于存储电荷的电子元器件。它由两个平行的导体构成,中间通过一层电介质隔开,电介质可以是真空、气体、液体或固体材料。根据电容的物理原理可知,任何一种电容元件均存在一个电容大小的概念,即电容器两极板之间所能储存的电荷量,通常单位是微法。
在现实电路中,经常需要把电容器和其他元件组合在一起,一来是为了优化电路特性,二来也通过电容的等效电路来简化整个电路的分析。在电容的等效电路分析中,电容器和电阻器等价,称为电容的等效电阻。
电容的等效电阻的大小是指在电容器所有电场均匀分布时,等效电路中所输送电荷与充电电压之比。当电容器上施加电压时,电子会从负极子空间移动到正极子空间,而极板之间的电荷将被吸引,成为电容器能量的一部分。当电容器断开电源后,这些电荷将在电容器两端积累。因此,电容的作用就是在电路中存储电子能量和传递电子能量,这一点在平滑电源和防止噪音方面尤其重要。
电容的功率系数是指电容器携带能量的能量损失,通常使用复数值形式来描述,其中实部是等效电阻,虚部是等效电容。实际电容器的功率系数包括对电极材料的损耗、高频损耗和漏电流损耗,在高质量的电容器中,这些功率系数最小,最大的功率系数通常出现在具有凸面和凸面形状的电容器上。
电容器在电子电路中有很多的应用,例如可变电容器可以用来做收音机的调谐电路;电容器还可以防止直流电流流入耳机而导致卡顿和噪声。此外,电容器还可以用来储存备用电荷,同时可用于振荡回路中,提高振荡的稳定性,甚至还可用于滤波器等,起到平滑输出电压的作用。