白銀西門子S7-1200代理商

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    電容電容,簡單理解就是電荷的容器。下圖4-1就是一些實際的電容器件。在電路中,電容元件就是實際電容器件的理想化模型。



    電容器是由中間充滿電介質(如云母、絕緣紙、空氣等)的兩片金屬較板構成。當在電容器的兩個較板之間加上電壓時,電容器就會儲存電荷。電容元件圖形符號的兩豎看起來就像電容器的兩個較板,分別充滿正負電荷。正負電荷量時刻相等,兩較板間會建立電場,所以電容器是一種可以儲存電場能量的儲能元件。




    如圖4-2所示,電容的單位是法拉,簡稱法(F),常用的單位是微法(μF)、皮法(pF)。前文提到,電容元件可以存儲電場能量,那么,它自然也可以釋放電場能量。在課程中曹老師詳細地分析了電容元件的儲能性質,其充放電過程其實也是電荷的跑路過程。

    顯然,電容元件的儲能并不是無限額的,就像我們坐電梯,電梯本身存在空間大小的不同,因此承重能力也不同。同樣,不同的電容元件也有不同的電容量,也有不同的額定電壓。如果電容器兩端的實際電壓**過它的額定電壓,介質很可能就會被擊穿,損壞器件。

    為了較好的學習電容元件的串并聯(lián)性質,我們拿典型的平行板電容器為例,它的電容C大小與兩較板正對面積S成正比,與兩板間距離d成反比??梢赃@樣理解,當較板的面積越大,它能裝的電荷就會越多;電容器兩端電壓一定時,板間距離越遠,板間電場強度越小,如下圖4-3所示。而其他類型電容器的電容性質的分析亦可參考平行板電容器。




    知道了電容元件是怎么一回事,那么它的串并聯(lián)又是怎樣的呢?和電阻有什么差別呢?我們先來看電容元件的并聯(lián),如下圖4-4所示,并聯(lián)電容電路中,其等效電容為各并聯(lián)電容的和,即:Ceq=C1 C2 ··· Cn。我們不難發(fā)現(xiàn),電容的并聯(lián)性質和電阻的串聯(lián)性質相似。



    其實,電容的并聯(lián)我們也能這樣看,如圖4-4的電路圖中,多個電容元件的并聯(lián)看起來就好像把電容元件的較板面積增大一樣,那么其等效電容自然也就增大。

    學到這里,我相信電容的并聯(lián)對大家而言,完全不費吹灰之力。那么就不作冗余講解,接下來我們直接進入串聯(lián)電容的學習。



    根據(jù)圖4-5的內容,串聯(lián)電容電路中,等效電容的倒數(shù)等于各串聯(lián)電容倒數(shù)之和。我們可以發(fā)現(xiàn),電容的串聯(lián)性質和電阻的并聯(lián)性質相似。

    其實,電容的串聯(lián)也可以這么理解,多個電容元件的串聯(lián)看起來就如同把電容元件的板間距離拉長一樣,那么其等效電容自然也就減小。

    前文提到,電容器是有額定電壓的,對于存在串并聯(lián)電容的電路中,顯然對電壓是有限制的。所以,為了避免電容器的擊穿損壞,我們在分析計算存在電容元件的電路時要時刻注意電壓條件。


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