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電容與靜電場


  電容是指容納電場的能力。靜電場都是由許多個電容組成,有靜電場就有電容,電容是用靜電場描述的。一般認為:孤立導體與遠處構成電容,導體接地等效于接到遠處,并與大地連接成整體。 
  電子制作中需要用到各種各樣的電容器,它們在電路中分別起著不同的作用。與電阻器相似,通常簡稱其為電容,用字母C表示。顧名思義,電容器就是“儲存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多,但它們的基本結構和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(固體、氣體或液體)所隔開,就構成了電容器。兩片金屬稱為極板,中間的物質叫做介質。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見的是固定容量的電容,多見的是電解電容和瓷片電容。 
  不同的電容器儲存電荷的能力也不相同。規定把電容器外加1伏特直流電壓時所儲存的電荷量稱為該電容器的電容量。電容的基本單位為法拉(F)。但實際上,法拉是一個很不常用的單位,因為電容器的容量往往比1法拉小得多,常用微法(μF)、納法(nF)、皮法(pF)(皮法又稱微微法)等,它們的關系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF) 
  在電子線路中,電容用來通過交流而阻隔直流,也用來存儲和釋放電荷以充當濾波器,平滑輸出脈動信號。小容量的電容,通常在高頻電路中使用,如收音機、發射機和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲電荷用。而且還有一個特點,一般1μF以上的電容均為電解電容,而1μF以下的電容多為瓷片電容,當然也有其他的,比如獨石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個鋁殼,里面充滿了電解質,并引出兩個電極,作為正(+)、負(-)極,與其它電容器不同,它們在電路中的極性不能接錯,而其他電容則沒有極性。 
  把電容器的兩個電極分別接在電源的正、負極上,過一會兒即使把電源斷開,兩個引腳間仍然會有殘留電壓(學了以后的教程,可以用萬用表觀察),我們說電容器儲存了電荷。電容器極板間建立起電壓,積蓄起電能,這個過程稱為電容器的充電。充好電的電容器兩端有的電壓。電容器儲存的電荷向電路釋放的過程,稱為電容器的放電。 
  舉一個現實生活中的例子,我們看到市售的整流電源在拔下插頭后,上面的發光二極管還會繼續亮一會兒,然后逐漸熄滅,就是因為里面的電容事先存儲了電能,然后釋放。當然這個電容原本是用作濾波的。至于電容濾波,不知你有沒有用整流電源聽隨身聽的經歷,一般低質的電源由于廠家出于節約成本考慮使用了較小容量的濾波電容,造成耳機中有嗡嗡聲。這時可以在電源兩端并接上一個較大容量的電解電容(1000μF,注意正極接正極)。


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