电容器是一种储存电荷,具有存储能量的被动元件。简单来说,电容器就是由两个平行的电极板和在两个电极板之间的电介质构成的。电介质材料有许多种,如空气、陶瓷、纸、聚丙烯薄膜等。电容器的电容量是由电介质的介电常数、电极间距和电极面积等因素决定的。而最简单的电容器则是只由两个平行的金属板和电介质组成的电容器。
最简单的电容器由两个平行、相距很近的金属板构成,中间夹着电介质(通常是空气),被称为平行板电容器。这种电容器研究很早,理解也比较简单,由于空气介质引起的漏电现象与电介质的介电常数也比较稳定,所以被广泛应用于各种“反复充电、放电”的地方。另外,利用面积、极距、铝箔厚度以及电介质常数等因素的变化,可以制造出不同电容量的电容器。
由于简单电容器结构简单、成本低廉、性质稳定,所以广泛应用于各种电器、电子设备中。例如,用于阻抗匹配,用于隔直通交,用于滤波、调谐,用于线路通过时延的补偿,用于示波器和扫描仪对信号的处理等。此外,简单电容器也可用于各种物理实验中的材料学、表面物理学等研究中。例如用电容器测试电介质介电常数、用电容器测试电极表面性质等等。
简单电容器的电容量取决于电容器的几何形状(电极间距,电极面积)、电介质介电常数和温度等因素。而在直流电路中,电容器的主要作用是隔离直流电和交流电,使得直流电和交流电不通过电容器,从而保证直流电路的稳定性。在交流电路中,电容器作为阻抗元件,随着电容器电容值的变化,所呈现出的电阻也会发生变化。