电容是一种存储电荷的元件,它由两个电极和其间的绝缘介质组成。当两个电极上施加电压时,它们之间会形成电场,电场作用下,电荷在电容器的电极板上分布,并在其间形成两极电荷,从而具有储存电荷的功能。
电容器的大小可以用其所能存储的电荷量来衡量,单位是法拉(F),一个法拉的电容器在两个电极间施加一个伏特的电压时,能够存储的电荷量是一库仑(C)。
电容在电路中具有很多作用,下面分别介绍几个方面。
在电子电路中,滤波电路常用来滤除电源中存在的干扰信号和杂波。利用电容的储能特性,可以将电源中的杂波信号滤掉,从而提高电路的信噪比。
在两个电路之间进行信号传输时,可以使用电容进行耦合,这种方式称为电容耦合。通过电容的介电特性,信号可以在不同电路之间进行传递。
在振荡电路中,电容可以和电感共同构成谐振电路。在特定的电容和电感组合下,可以实现对特定频率信号的放大和选择性滤波。
在电子电路中,由于不同的电路对电源的负载需求不同,会造成电源波动的现象。这时可以使用电容进行解耦,将电源的负载分布到电容器上,从而改善电源的供电稳定性。
根据不同的电容器结构、用途和工作原理,电容可以分为以下几种类型:
电解电容是一种很常见的电容器,它的特点是具有极性,而且有较大的电容值。电解电容的介质是一层氧化铝薄膜,可以承受较高的电压和电流,被广泛应用于电源、放大器等电路中。
陶瓷电容是一种具有高频特性的电容器,因为它具有较高的固有频率和很低的阻抗。陶瓷电容可以用于保护低频信号不受高频噪声的干扰,同时也可以用于滤波和耦合电路中。
聚酰亚胺电容是一种性能优异的电容器,它具有较小的失谐、较低的漏电流和较高的质量因数。聚酰亚胺电容器的工作温度范围广,可达到200℃以上,广泛应用于军事、航空、航天等领域。
电容广泛应用于各种电子电路和设备中,下面列举几个典型的应用:
在直流电源中,电容可用作滤波器,以滤除电源输出中的杂波和变化,使输出电压平稳,从而保证电路正常工作。
在放大器电路中,输出级与音箱间需通过电容做耦合,以达到隔离时变、噪声等烦恼,同时保证低频功率输出。
在振荡器电路中,电容可以与电感器、晶体管等元件结合,形成各种振荡电路。振荡电路在通信、广播电视等系统中有广泛应用。
在数字电路中,电容器可以防止电路中噪声信号的干扰,并不同程度上提高电路的可靠性。此外,电容可用于高速数字电路的计数、频率分频等。