电容器的基础知识

电容器篇Vol.1

电容器的基础知识

电容器与电阻、电感并称为三大被动元件，其年产量在世界范围内已达约2万亿个 。电容器中使用最广泛的是陶瓷电容器，同时，绝缘性和稳定性俱佳的薄膜电容器、以大容量著称的电解电容器等各类电容器，也凭借各自的优势与特点为人们所用。

电容器的原理与结构

电容器的基本结构是间隔对置的2个电极（金属板）。施加直流电压(V)到2个电极上，电子瞬间聚集到其中一个电极上，该电极带负电，另一个电极则处于电子不足的状态，带正电。该状态在撤去直流电压后依旧存在。即，在2个电极之间蓄积了电荷(Q)。在电极间插入电介质（陶瓷、塑料薄膜等），通过电介质的极化，蓄积的电荷增加。表示电容器蓄积多少电荷的指标叫做电容量(C)（简称容量）。

电容器的基本性质①

“积蓄电荷”

电容器也被称为蓄电器，顾名思义，就是通过采用大面积的电极构造以及高电容率的电介质，从而能够蓄积大量电荷。 接通电源施加直流电压，则电流瞬间流向导线，对电容器进行充电；当电极间的电位差与电源电压相等，则电流不再流动，充电结束。充放电过程如下图所示。

电容器的基本性质

“阻电流，通交流”

电容器的电极被电介质阻隔，施加直流电压后，在充电过程中电流瞬间流过导线，但不会流到电介质的内部。即，电容器具有阻断直流的性质。连接交流电源，则电极板周期性地反复进行充电与放电，电场方向也会相应地发生改变。虽然不是在绝缘体内部出现电子移动，但实际上与流过交流电流相同，因此可视为电容器使交流电流通过。相对于通常的电流（传导电流），我们将该电流称为位移电流。

电容器的基本性质③

“频率越高，电容量越大，交流电越容易通过”

"阻直流，通交流"是电容器的基本性质。但并非所有交流电都一样通过，通过的阻碍由交流电的频率与电容器的电容量决定。该交流电通过阻碍叫做容抗(XC)。是电容器对交流电的阻抗，单位是欧姆[Ω]。电容器的容抗(XC)以如下公式表示。