电容器
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第12课时 电容器 电容一、知识内容:1、电容器:① 电容器:任何两个相互靠近而又彼此绝缘的导体组成电容器。
② 电容器的作用:是用来储存电荷。
使电容器带电量增加的过程是充电过程(如图双向开关接A ),使电容器带电量减少的过程是放电过程(图中双向开关接B )。
③ 电容器的电量:两极带等量的异种电荷,每个极板所带电量的绝对值-----电容器电量。
2、电 容:① 定义:电容器的带电量与两极间电势差的比值。
② 定义式: U Q C = 单位:法拉,(F 、 Fμ、pF 、) ③ 意义:表示电容器容纳电荷本领大小,大小由电容器的结构决定的,与电容器是否带 电、带多少电荷、以及电势差大小无关。
④ 计算式:UQ U Q C ∆∆==。
3、平行板电容器:kdS C r πε4=; (1)公式kd S C r πε4=是平行板电容器的决定式,只适用于平行 板电容器.(2)平行板电容器内部是匀强电场E=U/d .(3)电容器的电势差的测量:静电计(如右图)静电计是可用来测量电势差的仪器,使用时将它的金属球与电容器一极板相 连,外壳与另一极板相连,从指针偏角便可比较电容器两极板间的电势差,指针 偏角越大,电势差越大.(静电计不能用伏特表代替)(4)电容器的d 、s 、r ε变化 → 电容器的Q 、U 、C 、E 的变化:A 、确定不变量。
当电容器与电源线连接时两板间电势差保持不变;当电容器 带电后与电路断开时电容器的带电量保持不变.B 、用决定式kd SC r πε4=分析平行 板电容器的电容的变化;C 、用定义式U Q C =分析电容器所带电荷量或两极板间电 压的变化; D 、用dU E =分析电容器间场强的变化。
二、应用举例:【例1】如图,A 、B 为水平放置的平行板电容器,正对面积为S ,板间距离为d ,电容为C , 两板间有一个质量为m 带电粒子,静止于P 点,电源电动势为U ,讨论下述问题: ⑴ 带电粒子的带电量。
惠水民族中等职业技术学校电子元器件识别电容器识别与应用制作人:张家文QQ:292262375电容器概念与功能❖电容器是由两个金属电极,中间夹一层电介质构成的电子元件。
简单地讲,电容器是储存电荷的容器。
电容器能储存电荷,在这一点上与电阻器不同,理论上讲电容器对电能无损耗,而电阻器则是通过自身消耗电能来分配电能。
❖电容器在电子线路中的作用一般概括为:通交流、隔直流。
电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、移相等电气作用。
电容器的符号与基本功能++a b c d e电容器的符号电容器电路符号❖最常用的一般电容器电路符号,这种电容器的两根引脚没有正负之分,在电子电路中这种电容器的容量较小,一般为小于1μF。
a电容器电路符号●我国目前国标规定的有极性电容器的电路符号。
在电子电路中,容量大于(等于) 1μF的电容器采用电解电容。
b ●图中用+号表示正极性引脚。
在使用中,这种电容器要求正极引脚接电路中的高电位,负极接低电位。
电容器电路符号❖国外用来表示有极性电容器(电解电容)的电路符号,它也用+号表示正极性的引脚c电容器电路符号❖我国以前规定的电路符号,现在已不能使用。
图中用空心符号表示电容器的正极片。
d电容器电路符号❖无极性电解电容器的电路符号。
电解电容的特点是容量较大。
e电容器的容量单位❖电容量的单位是法拉(F),简称法。
通常法的单位太大,常用它的百万分之一作单位,称为微法(μF),更小的单位是皮法(pF),它们之间的关系是❖IF=106μF❖1μF=106PF❖1nF=103pF电容器的基本功能❖1、直流电路中电容充放电特性(同交流,隔直流)。
❖2、电容器构成的滤波电路。
❖3、电容器构成的交流信号耦合电路。
电容充放电特性充放电过程电容器构成的滤波电路电容滤波电容器构成的交流信号耦合电路❖电容对交流信号阻抗较小,可视为通路,而对直流信号阻抗很大,可视为断路。
在放大器中,电容常作为交流信号的输入和输出耦合电路器件。
电容器知识点电容器是储存电荷能量的电子元件,它由两个带电体组成,其间隔有绝缘体隔离,当它们连接到电源时,电子从负极移动到正极,并在两个电极之间储存电荷。
电容器的主要作用是在电路中起储能和滤波作用,用于平稳电压,消除干扰。
电容器的基础知识:1.电容的定义电容是指电容器储存电荷的能力,单位是法拉(F)。
其定义为:在电场强度相等的条件下,电容器中储存电荷的比率。
2.电场电场是电荷周围空间内产生的特殊场。
两个带有电荷的物体之间产生的力是通过电场进行传递的。
3.图形符号电容器在电路中的图形符号是两个平行的线段,它们之间有一个对角线,与对角线相交的两个线段代表了电容器的两个电极,对角线代表绝缘材料。
4.电容器的类型电容器可分为电解电容器、塑料电容器、陶瓷电容器、纸介电容器等多种类型,不同类型的电容器具有不同的性能和适用场合。
5.电容的计算公式电容的计算公式为:C=Q/V,其中C代表电容,Q代表电荷,V代表电压。
电容器的工作原理:电容器的工作原理是基于电场的原理。
电容器由两个带有电荷的导体组成,之间有一层绝缘体,当它们连接到电源时,电子从负极移动到正极,电子被储存在电容器的电介质中,形成一个宏观的正负电势差。
当电容器的两个电极之间的电压发生变化时,储存在电容器中的电荷也会随之变化,电容器材料的绝缘特性决定了电容器储存电荷的能力。
电容器的应用:1.滤波电容器在电路中可以用于滤波。
例如,当电子流经电容器时,电容器能够吸收电子,并储存电荷,这样会使电子的流量减少,从而起到平稳电压的效果。
2.稳压电容器可以用于稳压作用。
在高峰值负载的情况下,电容器能够稳定电压,并保持恒定的电流流量,从而起到稳压的效果。
3.电源电容电容器也可以作为电源电容来使用。
在直流电源中,电容器可以平稳输出电压,并消除喇叭声和磁场干扰。
4.振荡电路电容器可以用于振荡电路。
例如,当电容器和电感器连接在一起时,可以通过它们之间交替储存电荷,从而产生振荡。
电容器的分类及应用场合电容器是一种能储存电荷的电子元件,主要用于调节电流和电压的稳定性,以及进行电荷的储存和释放。
根据其结构和性能特点,电容器可以分为以下几种类型:固定电容器、可变电容器、电解电容器、陶瓷电容器和薄膜电容器。
1. 固定电容器:固定电容器是一种电容器,其电容值在制造过程中被固定下来,无法调节。
固定电容器主要分为陶瓷电容器和薄膜电容器两种。
(1)陶瓷电容器:陶瓷电容器是由陶瓷材料制成的电容器,具有较高的电容值,稳定性好,工作频率范围广。
它常用于电子电路中的耦合、绕组绝缘和信号隔离等场合。
(2)薄膜电容器:薄膜电容器是以金属薄膜为电极介质的电容器,具有较小的尺寸和较高的可靠性,广泛应用于电子电路中的滤波、耦合、绕组绝缘等场合。
2. 可变电容器:可变电容器是一种可以调节电容值的电容器,能够根据外界信号或控制器调节电容值大小。
可变电容器主要分为悬浮式电容器和固定电容器两种。
(1)悬浮式电容器:悬浮式电容器由一个可移动的金属板和一个固定的金属板组成,通过移动可调变金属板间的距离,从而改变电容值的大小。
悬浮式电容器常用于无线电调谐器、收音机和电视等设备中。
(2)固定电容器:固定电容器是一种使用多个可调变电容器组成的电容器,通过选择不同的固定电容值来调整电容值的大小。
固定电容器常用于电感元件调谐、振荡电路和变频器等场合。
3. 电解电容器:电解电容器是一种以电解液为介质的电容器,具有较大的电容值和良好的频率特性。
电解电容器主要分为铝电解电容器和钽电解电容器两种。
(1)铝电解电容器:铝电解电容器是一种电容值较大的电容器,其电容值可以从几微法拉到几毫法拉不等。
铝电解电容器常用于电源滤波、信号耦合、发射电路和音响设备等高频率场合。
(2)钽电解电容器:钽电解电容器是一种电容值较小但电容压缩率高的电容器,具有较好的频率特性和工作温度范围。
钽电解电容器常用于超声波发生器、高速计数器和精密测量仪器等场合。
电容器在各个领域都有着广泛的应用。
电容器的基本知识第⼀讲电容器的基本知识⼀.什么是电容器:1.所谓电容器就是由中间夹有电介质的两相对导体构成的元件。
①电介质:绝缘体(不能导电的物质),如胶⽊、塑料、⽊材、化成铝箔上的Al 2O 3氧化膜、环氧树脂、变压器油……等等;②导体(能导电的物质):如⾦属(铜、铝……)、酸、碱、盐、电解液……等;2. 电容器的基本构造及容量关系式;①平⾏板电容器模型:C O电极间为真空电极间为胶⽊由上图可知,加了胶⽊作介质后,⾦属极板上的电荷增加了。
这是由于在电场作⽤下,嵌⼊的介质产⽣了极化现象,即介质中的分⼦、原⼦、离⼦的正负电荷在电场作⽤下发⽣了位移。
由C= 可知,此时Q 值增⼤,U 不变,C 也为之增⼤。
另外,如将极板⾯积增⼤或减少(或错位),C 也随之增⼤与减少。
将极板间的距离拉⼤或压⼩,C 也随之变⼩和变⼤。
②电容量的关系式:C ∝ , ε= = ,表⽰介质极化的程度,叫介电系数。
③ C ∝的物理意义:选⽤⾼ε介质,有效⾯积尽可能⼤的极板,⾼抗电强度(厚度⼩)的介质是设计⾼⽐特性的电容器的有效途径。
同时也回答了铝电解为什么要采⽤腐蚀箔,为什么要化成Al 2O 3氧化膜,为什么卷绕时正负箔⽚不能错位,负箔要包住正箔等问题。
U Q Uε . s а QQ 0 C C 0ε . s а同样其它电容器也都是围绕着这些参数的优化来设计的。
3.电容器的标称电容量与允许偏差:铝电解电容器标称容量与允许偏差采⽤E6系列±20%允许误差。
即以1.0,1.5,2.2,3.3,4.7,6.8这6个有效数值或其乘以10n (n为整数)倍数得到的有效数字作为标称容量。
其特点是某⼀数值的正误差极限差不多与下⼀个数值的负误差极限衔接起来。
如:150uF*120%=180uF220uF*80%=176uF如果壳号相同,则可改套,减少低容品;当然现在客户很多都甩开了系列,就更要求⽣产产商严格控制容量。
⼆.电容量的量纲与换算:1.1F(法拉)=103mF(毫法)= 106uF(微法)= 109nF(纳法)= 1012pF(⽪法);2.铝电解电容器的电容量采⽤uF为量纲,但成品编码⼤多以电容器PF为基点来命名。
第四章 电容器一、概述本章主要介绍电容器的基本概念、电容器的充放电过程、电容器的联接方式及其等效计算、电容器中能量。
(一)电容器的基本概念1、在两块金属板之间充以介质就构成一个电容器。
电容器在电路中应用很广泛,如充电、放电、隔直流作用等。
衡量电容器储存电荷本领的物理量叫电容量,它是电容器的重要参数。
2、电容器种类很多,不同种类电容器的性能和用途不相同,即使相同电容器也有很多不同规格,合理选用电容器并保证电容器正常工作必须了解电容器的额定值和种类 (二)电容器的联接及其电场能量1、在实际工作中,常常遇到现成电容器所规定的容量和耐压不能满足实际工作的需要,这就要求我们必须按实际工作需要将电容器进行串联、并联和串并联或并串联。
2、电容器具有储存电荷的本领。
电容器储存电荷的过程就是电源向电容器充电的过程,也就是电源将其所储存的化学能转化为电容中电场能的过程。
二、知识要点(一)电容器的电容电容是表示电容器容纳电荷能力的物理量。
1、定义:电容器所带的电荷量和它的两极间的电位差的比值叫做电容器的电容,即UqC =式中,q 、U 、C 的单位分别用C (库)、V 和F (法拉)。
对同一个电容器,比值C 不变;对不同的电容器,比值C 则不同。
它的物理意义就在于比较不同的电容器在它们两极板的电位差相同的条件下,哪一个电容器容纳的电荷量多。
2、平行板电容器的电容由下式决定: dSC ε=使用这个公式时应注意以下几点:(1)式中S 表示两极板相互覆盖的有效面积,d 表示两极板间的距离,ε表示两极板之间电介质的介电常数。
真空的介电常数为m F /1086.8120-⨯=ε,其它介质的介电常数ε均大于0ε,ε与0ε的比值称为该介质的相对介质常数,用r ε表示,即 0εεε=r 或0εεεr =(2)公式中各量均采用国际单位,即S 的单位用m 2,d 的单位用m ,C 的单位用F 。
(3)公式dSC ε=与UqC =是不同的,前者叫做平行板电容器的电容决定式,只适用于平行板电容器,后者叫做电容器的定义式,适用于任何电容器。
高中物理知识点电容器高中物理知识点电容器在我们上学期间,大家都没少背知识点吧?知识点就是一些常考的内容,或者考试经常出题的地方。
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高中物理知识点电容器1一、电容器1. 电容器:任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器,贮藏电量和能量。
两个导体称为电容器的两极。
2. 电容器的带电量:电容器一个极板所带电量的绝对值。
3. 电容器的充电、放电.操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。
这个过程叫做充电。
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。
操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电。
充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能二、电容1. 定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值,叫做电容器的电容C=Q/U,式中Q指每一个极板带电量的绝对值①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量,跟电容器是否带电无关。
②电容的单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号是F。
常用单位有微法(μF),皮法(pF) 1μF = 10-6F,1 pF =10-12F2. 平行板电容器的电容C:跟介电常数成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。
是电介质的介电常数,k是静电力常量;空气的介电常数最小。
3. 电容器始终接在电源上,电压不变;电容器充电后断开电源,带电量不变。
高中物理知识点电容器21.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2:两点电荷的(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的`距离(m)}9.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)拓展相关:高中物理知识点电总结高中物理的确难,实用口诀能帮忙。
电容的种类及符号电容器是一种用于储存电荷的电子元件。
它由两个导体板之间的绝缘材料(或电介质)隔开。
根据其结构和性能的不同,电容器可以分为多种类型。
以下将对常见的电容器类型及其符号进行详细介绍。
1.高频电容器:高频电容器专为用于高频电路设计而设计,能够提供较低的等效串联电阻和等效串联电感。
最常见的高频电容器是陶瓷电容器,也称为多层陶瓷电容器。
它们通常以“C”作为电路图符号。
2.电解电容器:电解电容器由两个金属电极组成,通过电解质将两个电极隔开。
根据其电解质的不同,电解电容器分为有机电解电容器和无机电解电容器。
有机电解电容器通常用铝箔作为阳极和铝氧化物作为电解质,而无机电解电容器通常用铝箔作为阳极和液体电解质作为电介质。
电解电容器一般以“E”或“C”作为电路图符号。
3.薄膜电容器:薄膜电容器使用金属薄膜作为导体,使用非常薄的绝缘膜将导体隔开。
最常见的薄膜电容器是聚酯薄膜电容器和聚酰亚胺薄膜电容器。
薄膜电容器通常以“C”作为电路图符号。
4.陶瓷电容器:陶瓷电容器使用陶瓷材料作为电介质,金属导体片作为电极。
根据陶瓷材料的不同,陶瓷电容器可以分为多种类型,如可变电容器、温度补偿电容器、高稳定性电容器等。
陶瓷电容器通常以“C”作为电路图符号。
5.可变电容器:可变电容器的电容值可以通过调节其结构或电场来控制。
最常见的可变电容器是电容二极管(Varactor Diode)和电容滚轮。
电容二极管的符号通常使用一个带圆圈的“C”表示。
6.超级电容器:超级电容器也称为超级电容器或电化学电容器,利用电化学过程在电极和电解质之间储存电能。
它们具有高能量密度和快速充放电速度的特点,被广泛用于储能和迅速供电的应用。
超级电容器的符号通常使用两个平行线代表两个电极之间的电介质。
除了上述常见的电容器类型,还有一些特殊用途的电容器,如功率电容器、陶瓷电容器、瓷介电容器等。
它们通常在特定的应用领域和特殊要求的电路设计中使用。
总结起来,电容器的种类及符号包括:-高频电容器(C)-电解电容器(E或C)-薄膜电容器(C)-陶瓷电容器(C)-可变电容器(带圆圈的C)。
电容器种类及应用电容器是一种储存电荷和释放电荷的电子元件,由两个电极和介质组成。
根据不同的结构和材料,电容器可以分为多种类型,下面将介绍一些常见的电容器种类及其应用。
1. 电解电容器:电解电容器由两个导体电极、电解液和电解质组成。
它们通常具有较大的电容量,能够存储较大的电荷。
电解电容器的优点是体积小、容量大、工作电压范围广,因此广泛应用于电子设备中的直流电源滤波、信号耦合、电压稳定等电路中。
2. 陶瓷电容器:陶瓷电容器是一种以陶瓷材料为介质的电容器。
它们具有稳定性好、温度系数低、价格便宜等优点,主要用于高频电路和射频电路中,如无线通信设备、移动通信设备等。
3. 电解固体电容器:电解固体电容器是一种新型的电容器,其结构类似于电解电容器,但介质由液体电解液改为了固体电解液。
它们具有容量大、漏电流小、工作温度范围宽等优点,被广泛应用于电动车、电动工具、太阳能和风能发电设备等高功率设备中。
4. 有机电解电容器:有机电解电容器采用有机溶液作为电解质,具有体积小、容量大、使用寿命长等优点,广泛应用于电子产品、数字产品、照相机、遥控器等电器设备中。
5. 金属膜电容器:金属膜电容器使用导电性较好的薄膜作为电极和介质,具有较高的工作频率和稳定性。
金属膜电容器广泛应用于电子产品、通信设备、计算机设备和汽车电子等领域。
6. 聚合物电解电容器:聚合物电解电容器以聚合物为电解质,具有负温度系数、体积小、电容量大等优点,被广泛应用于蓄电池组、电动助力车、电动汽车、光伏逆变器等领域。
除了以上几种常见的电容器外,还有一些特殊类型的电容器,如超级电容器(超级电容器具有高能量密度和高功率密度的特点,被广泛应用于电动车、叉车、电动工具、轨道交通和可再生能源等领域)、变压器电容器(变压器电容器具有较大的容量和较高的工作电压,主要用于电力系统中的电能传输和配电系统中的无功补偿)、电镀电容器(电镀电容器是一种利用电解液的电容器,主要用于电镀、电解、电解水等领域)等。
电容器的基本性质与特点电容器是电路中常见的一种元件,它被广泛应用于各种电子设备和系统中。
电容器具有一些独特的性质与特点,本文将对其进行论述。
一、电容器的基本性质1.电容的概念电容是电容器的基本物理性质,表示电容器存储电荷的能力。
电容的单位是法拉(F)。
当电容器两极上施加电压时,如果电荷的量为Q,电容器两极之间的电压为V,则它们之间的电容C定义为C = Q/V。
2.电容的数量级通常情况下,电容的数量级是微法(F)到毫法(F)。
常见的电容器容量有几皮法(pF)、几纳法(nF)、几微法(μF)和几毫法(mF)等。
容量越大,电容器存储电荷的能力越大。
3.电容器的结构电容器通常由两个导体板(如金属板)和介质层(如空气、纸介质或电解质)组成。
介质层的性质决定了电容器的电容值和工作特性。
在两个导体板之间施加电压,电场会在介质层中产生,并导致电荷的存储。
4.电容器的充放电电容器可以存储电荷,当充电时,它会吸收电流积累电荷;当放电时,电荷会从电容器释放为电流。
电容器具有充放电的特点,可以在电路中扮演能量存储与释放的重要角色。
二、电容器的特点1.频率响应特性电容器对信号频率的响应是一种重要特性。
在低频范围内,电容器的阻抗很大,对电流的传导能力较弱;而在高频范围内,电容器的阻抗迅速下降,成为电路中的“导线”。
这一特点使得电容器在滤波电路、耦合电路以及信号调整和修正中起到重要作用。
2.相位差特性在交流电路中,电容器对信号的传递引入了相位差。
当信号通过电容器时,输出信号的相位会与输入信号存在一定差异。
这个相位差的大小与信号频率和电容器的电容值有关。
相位差特性使得电容器在电路中具有相位校正和相位分离的功能。
3.电容器的极性部分电容器具有极性,如铝电解电容器和电解电容器。
这意味着它们只能在特定的电压极性下工作。
反向电压会导致电容器损坏,因此在应用中需要特别注意。
4.电容器的寿命电容器具有使用寿命,其使用寿命取决于电容器的结构和材料。
电容器基础知识解析引言:电容器作为一种重要的电子元件,在各个领域起着重要的作用。
它的基础知识对于理解电路原理和应用具有重要意义。
本文将对电容器的基础知识进行解析,包括电容器的概念、分类、工作原理以及在电路中的应用等方面进行详细介绍。
一、电容器的概念和分类1.1 电容器的概念电容器是一种能够储存电荷的电子元件,由两个导体(通常为金属板)之间隔着一层绝缘介质构成。
当电压施加在电容器上时,正负电荷会在两个导体板之间积累,形成电场。
电场的强度与电容器的电容量有关,单位为法拉(F)。
1.2 电容器的分类根据电容器的结构和使用领域,电容器可以分为以下几类:(1)电解电容器:由两个金属板之间的电解质构成,具有较大的电容量和体积。
(2)陶瓷电容器:利用陶瓷介质隔离两个金属板,具有较小的体积和较高的工作频率。
(3)塑料电容器:利用塑料介质隔离,体积较小且具有较高的绝缘阻抗。
(4)超级电容器:利用电化学原理,具有较大的电容量和瞬时储能特性。
(5)变压器电容器:用于电力系统中,具有较高的电容量和耐高电压特性。
二、电容器的工作原理电容器的工作原理基于电场的产生和储存。
当电压施加在电容器上时,两个导体板之间的电场被激发出来,在导体板上积聚正、负电荷。
这种电荷的分布会造成电流的流动,直到电容器充电满或放电完毕。
当电容器充电或放电时,储存在电容器中的能量会相应地增加或减少。
三、电容器在电路中的应用3.1 直流电路中的电容器应用(1)滤波电容器:在直流电源电路中,使用滤波电容器去除直流电源中的纹波信号,使其更加稳定。
(2)耦合电容器:用于耦合两个不同的电路,传递信号。
(3)绕组电容器:在变压器等电感元件中加入电容器,能够增加电感元件的谐振频率和电力因数。
3.2 交流电路中的电容器应用(1)相位移电容器:在交流电路中,通过改变电容器的电路连接方式和数值,能够实现对电流或电压的相位移动,用于电路的调整和补偿。
(2)共模抑制电容器:用于抑制共模信号,减少电路中的干扰。
电容器的概念电容器是一种能够存储电荷的设备,它由两个导体板和介质组成。
电容器的本质是通过物质的极化来存储电荷。
首先,我们来了解一下电荷和极化的概念。
电荷是物质所固有的一种属性,分为正电荷和负电荷。
正电荷和负电荷之间存在相互吸引的力,而相同电荷之间则存在相互排斥的力。
当一个物体带有多余的电子,它就会带有负电荷,而当一个物体失去一些电子,它就会带有正电荷。
极化是指一个物质在外界电场的作用下,内部正负电荷的重新分布。
一般来说,极化会导致物质的形变,从而改变物质的某些性质。
电容器中的导体板是由金属或其他导电材料制成的,这些导体板通常是平行放置的,并且之间保持一定的距离。
导体板之间的距离称为电容器的间距,通常通过一个称为介质的绝缘材料来保持。
介质可以是空气、塑料或其他绝缘物质。
在电容器之间施加电压时,电荷会在导体板之间进行移动,而由于介质的存在,导体板之间的电荷不能直接相互接触。
当电容器不连接电源时,导体板上的电荷量为零。
这是因为正负电荷通过介质上的极化会形成一个电场,电场的强度与电容器之间的电压成正比。
当电容器上施加一个电压时,电场会导致介质极化,电荷会重新分布在导体板上。
正电荷会聚集在与电源的正极相连的导体板上,负电荷会聚集在与电源的负极相连的导体板上。
这样,电容器就储存了电荷。
电容器的电荷存储量可以通过电容器的电容大小来表示。
电容量是描述电容器储存电荷能力的物理量,单位是法拉(F)。
电容量的大小取决于电容器的尺寸、导体板之间的距离以及介质的性质。
通常情况下,电容器的电容量越大,储存的电荷量就越多。
除了电容量之外,电容器还有一个重要的参数是电压。
电容器所能承受的最大电压称为额定电压。
当电压超过额定电压时,电容器可能会发生漏电现象。
因此,在选择电容器时,需要根据具体的应用场景,确定合适的电容量和额定电压。
电容器在电子电路中有着广泛的应用。
例如,电容器可以与电感器结合形成振荡电路,用于产生稳定的振荡信号。
电容分类以及作用电容器是一种能存储电荷的被动电子元件,其主要作用是存储和释放电能。
根据电容的材料、结构和用途的不同,可以将电容器分为多种类型。
接下来,我将介绍几种主要的电容器类型及其作用。
1.固定电容器:固定电容器是最常见的一种电容器类型,其电容值是固定不变的。
根据结构和材料的不同,固定电容器又可以分为电解电容器、陶瓷电容器和金属膜电容器。
-电解电容器:电解电容器利用电解质作为介质,常见的有铝电解电容器和钽电解电容器。
它们具有较高的容量和工作电压,常用于电源滤波、隔离和耦合等电路中。
-陶瓷电容器:陶瓷电容器以陶瓷材料作为电介质,具有较高的介电常数和绝缘性能。
它们具有容量小、稳定性好、工作频率范围广的特点,常用于射频电路和数字电路中。
-金属膜电容器:金属膜电容器将金属薄膜作为电介质,具有较高的精度和稳定性。
它们广泛应用于精密测量、滤波、耦合和频率选择电路中。
2.变容电容器:变容电容器,也称为可变电容器,其电容值可以通过外部调节进行变化。
根据调节方式和结构的不同,变容电容器又可以分为机械可变电容器和电子可变电容器。
-机械可变电容器:机械可变电容器通过机械结构的调节改变电容值。
例如,电容器的电极之间采用可动的活塞式结构,通过旋转或滑动调节电容值。
它们常用于射频调谐电路和调频收音机等应用中。
-电子可变电容器:电子可变电容器通过电子元件的控制改变电容值。
例如,采用二极管或场效应管进行电容调节,通过改变二极管或场效应管的偏置电压来改变电容值。
电子可变电容器常用于调频调谐电路、无线通信和频率调制等应用中。
3.超级电容器:超级电容器是一种具有极高电容值和能量储存能力的电容器。
它们通过离子吸附和电双层效应来实现超高电容值,可以存储和释放大量的电能。
超级电容器常用于需要大电流瞬时供应的场合,如电动车、储能系统和紧急电源等应用中。
总结起来,电容器主要分为固定电容器、变容电容器和超级电容器三种类型。
不同类型的电容器具有不同的结构、材料和特性,用于不同的电路和应用中。
什么是电容器及其作用电容器,也被称为电容器件或电容元件,是一种储存和释放电荷的电子元件。
它是电子电路中广泛应用的一种 passiv 设备,用于调节电路中的电压和电流。
电容器的作用是存储电荷,并能够在需要时释放电荷,从而影响电路中的电压和电流波动。
电容器的基本构造是由两个导体板(也称之为电极)之间夹着一个绝缘介质而组成。
电容器的导体板可以是金属片、箔片或涂有导电材料的塑料薄膜。
而用作绝缘介质的材料常见的有聚乙烯、聚丙烯、陶瓷和氧化铝等。
这两个导体板之间的间隔距离和绝缘介质的特性决定了电容器的电容量大小。
电容器主要有两个作用:一是存储电荷,二是调节电路的电压和电流。
当电容器处于充电状态时,正极板积累了正电荷,而负极板积累了负电荷。
当电荷量达到电容器的极限时,电容器就处于饱和状态。
在这种状态下,电容器可以储存由电源提供的电能。
当电源断开连接时,电容器仍然可以保持储存的电荷,这使得电容器具备释放电荷的能力。
电容器对电路中的电压和电流波动起到调节作用。
在直流电路中,电容器可以充当电流的短暂储存器,当电路需要电流时,电容器会释放储存的电荷,以满足电路的需求。
在交流电路中,电容器的作用主要是滤波和阻抗匹配。
通过选择合适的电容器容量,可以使得交流电路中的电流高频部分通过电容器而被滤掉,从而实现对信号的滤波。
此外,电容器还可以用于改善电路的功率因数和能量转换效率。
电容器有许多不同的类型,根据其结构和应用领域的不同,可以分为固定电容器、可变电容器和电解电容器。
固定电容器的容量是固定的,一旦制造完成就无法更改。
可变电容器具有可调节容量的特点,可根据需要改变电容的大小。
电解电容器则是一种特殊类型的电容器,其电极由电解质涂层覆盖,具有较大的容量和极化特性。
总结起来,电容器是一种存储和释放电荷的电子元件,其作用是存储电荷并调节电路中的电压和电流。
它在电子电路中具有重要的应用,能够满足不同电路的需求。
通过合理选择和使用电容器,可以实现电路的稳定性、滤波、阻抗匹配等功能,为各种电子设备和系统的正常工作提供支持。
交流滤波器场电容器摘要:交流滤波器(AC filter):用于降低交流母线上的谐波电压和降低注入相连交流系统的谐波电流而设计的滤波器。
本文主要对换流站交流滤波器的结构、技术参数及保护进行介绍。
关键字:交流滤波器技术参数保护一概述交流滤波设备主要共14组,包括5组SC并联电容器、4组BP 11/BP 13交流滤波器、4组HP 24/36交流滤波器、1组HP 3交流滤波器,每小组滤波器无功容量为215Mvar。
每小组滤波器变进线开关均采用新东北公司生产的罐式断路器,该型式断路器结构与GIS开关类似,其中小组滤波器开关均带同步合闸装置(选相合闸装置)。
二电容器基本参数交流滤波器组分为4个大组W A-Z1、WA-Z2、WA-Z3、WA-Z4。
其中每大组分别布置有BP 11/BP 13、HP 24/36滤波器各一组,WA-Z3布置有一组HP 3滤波器,W A-Z2布置两组SC电容器,W A-Z1、WA-Z3、WA-Z4分别布置一组SC电容器,全站共14组交流滤波器。
1 HP24/36电容器1.1 基本参数HP24/36滤波器高压电容器每相单元串结构示意图以及单元电容器结构示意图如下图所示,其它型号电容器一次原理图与HP24/36类似。
放电电阻内熔丝电容元件引线图1:HP24/36滤波器高压电容器一次原理图图2:单元电容器内部结构示意图上图2中的单元电容器结构为9并3串结构,每个电容器原件均配置一根电熔丝以实现其内保护,其材质通常为镀锌纯铜线,其作用是单元电容器运行过程中若电容器元件击穿则迅速熔断,将故障电容器元件切除,因而仅损失小部分电容,不影响整台电容器运行。
放电电阻的作用是当电容器退出运行时,放电器件将电容器中贮存的电荷放掉以保证接触电容器的人员的安全和电容器再次投入运行的安全(过电压),电容器放电时间一般10分钟左右。
液体介质为电容器箱内的绝缘介质,实现电容器元件间以及元件与箱壁间的绝缘。
2 BP11/13电容器2.1基本参数序号交流滤波器BP 11C1BP 13C11 型号AAM11.2-467.8 AAM10.8-4352 电容(μF)11.87 10.873 频率(Hz)50 504 电压(kV)11.2 10.85 无功(kVar)467.8 4356 熔丝保护方式内熔丝内熔丝7 放电电阻(MΩ)8 88 单元内元件结构14并5串14并5串9 每相单元串结构2并40串再2并2并40串再2并BP11/13电容器使用的系统条件应满足:系统标称电压:500kV,最高电压:550kV,额定频率:50Hz。
中性点接地方式:接地。
安装点系统短路电流:63kA。
4.1.2技术参数和性能要求。
电容偏差:三相电容器组的任何两线路端子之间,其电容的最大值与最小值之比不超过:1. 01。
电容器组各串联段的最大与最小电容之比不超过:1.02。
电容器组每相的臂之间最大与最小电容之比不超过: 1.001[并且保证桥臂对角乘积最小](采用桥差保护时)。
每相单元串并数:交流滤波器BP-11 (高压)电容器组(2并40串再2并)、交流滤波器BP-13 (高压)电容器组(2并40串再2并),每单元内元件串并数:AAM11.2-467.8-1W BP-11 (高压) 14并5串、AAM10.8-435-1W BP-13 (高压) 14并5串。
3 HP3电容器3.1 基本参数HP3电容器使用的系统条件应满足:系统标称电压:500kV,最高电压:550kV,额定频率:50Hz。
中性点接地方式:接地。
4 SC电容器4.1 基本参数序号交流滤波器SC电容器C11 型号BAM8.9-4772 电容(μF)19.1283 频率(Hz)504 电压(kV)8.95 无功(kVar)4776 熔丝保护方式内熔丝7 放电电阻(MΩ) 4.88 单元内元件结构15并4串9 每相单元串结构24串3并2串再2并10 电容器单元个数4320SC电容器使用的系统条件应满足:系统标称电压:500kV,最高电压:550kV,额定频率:50Hz。
中性点接地方式:接地。
安装点系统短路电流:63kA。
电容偏差:三相电容器组的任何两线路端子之间,其电容的最大值与最小值之比不超过: 1.01。
电容器组各串联段的最大与最小电容之比不超过: 1.02。
电容器组每相的臂之间最大与最小电容之比不超过: 1.001[并且保证桥臂对角乘积最小] (采用桥差保护时)。
每相单元串并数:24串3并2串再2并,每单元内元件串并数:15并4串。
三电容器技术参数1电容器组额定值1.1电压额定值高压电容器组的额定电压可以是如下两者之一:根据技术数据计算UNb其中: U1 基频电压Un n 次谐波电压。
或者根据额定容量计算其中:Q1 在基频产生的输出 Qn 在n 次谐波产生的输出ω0 等于2πf 0 (f 0为基频)选其中较大者。
对低压电容器还应满足:3.4SIWLNb U U =其中:USIWL 为操作冲击耐受水平。
电容器应承受规定的暂时过电压。
1.2 电流额定值电容器组的额定电流定义:其中:In 为n 次谐波电流2 电容器单元额定值电容器单元的额定电流、额定电压、额定容量以及电容值应根据供应商决定的电容器分组的对应额定值导出。
标称电容值对应的环境温度T 应在技术数据中规定。
2.1 电压额定值单个电容器单元电压额定值UN 应定义为 S U k Nb⨯其中:UNb 是一个交流滤波器组电容的额定电压,k 是电容器单元的不均匀系数,对于滤波器组电容器单元,k 取1.0;对于并联电容器组电容器单元,k 取1.05。
S 是电容器装置串联单元个数。
2.2 电流额定值单个电容器单元电流额定值IN 应定义为P I Nb其中:I Nb 是一个交流滤波器组电容的额定电流,P 是电容器装置并联单元个数。
四 电容器保护1.1 电容器接线方式电容器的接线方式:星型接线 、双星型接线、 三角型接线、 双三角型接线、 H 型接线。
1.2 电容器保护类型1.2.1 熔丝保护星型A 相B 相C 相A 相B 相C相双星型三角型A 相B 相C相A 相B 相C相双三角型A 相H 型熔丝保护是电容器内部故障的主保护,分为外熔丝保护和内熔丝保护。
熔丝保护应满足的要求:①熔丝的额定电流应大于电容器的长期允许工作电流;②熔丝的安秒特性应和电容器外壳的爆裂概率曲线相配合;③在电容器的充电涌流作用下,熔丝不应熔断。
1.2.2 不平衡保护零序电压保护,开口三角电压保护。
用于单星型接线,电压取自放电PT二次侧的开口三角电压。
去保护装置电压定值按部分单台电容器切除或击穿后,故障相其余单台电容器所承受的电压不长期超过1.1倍额定电压的原则整定。
UA UB UCZa Zb ZcUN每个电容器单元内的并联元件数为m,每个串联段的电容器单元并联数为M, 每相串联段数为N的电容器组。
当有K只电容器的熔丝熔断后,中性点的电压:根据求得的中性点电压,可得到故障电压与正常电压之比:系统单相接地时,不平衡电压保护不会误动作。
1.2.3 桥差电压保护用于单星型接线,进入保护装置的电压是在放电PT 二次侧合成后的电压。
O O`UaUbUcOUa UbOUa-U0Ub-U0Uc-U0U0去保护装置电压定值按部分单台电容器切除或击穿后,故障相其余单台电容器所承受的电压不长期超过1.1倍额定电压的原则整定。
1.2.4 不平衡电流保护横差保护,用于双星型接线。
A相B相C相电压定值按部分单台电容器切除或击穿后,故障相其余单台电容器所承受的电压不长期超过1.1倍额定电压的原则整定。
1.2.5 过流保护1.2.5.1 延时电流速断保护反映断路器和电容器组之间的连线短路。
1>速断保护电流定值按电容器端部引线故障时有足够的灵敏系数整定,一般整定为3~5倍额定电流。
2>考虑电容器投入过渡过程的影响,速断保护动作时间一般整定为0.1~0.2s。
3>在电容器端部引出线发生故障时灵敏系数不小于2。
1.5.5.2过电流保护反映电容器内部极间短路及过负荷。
1>过电流保护应为三相式。
2>过电流保护电流定值应可靠躲电容器组额定电流,一般整定为1.5~2倍额定电流。
3>保护动作时间一般整定为0.3~1s。
1.2.5 过电压保护反映母线电压升高,电压取自母线PT或放电PT。
过压保护的整定:1>过电压保护定值应按电容器端电压不长时间超过 1.1倍电容器额定电压的原则整定。
2>过电压保护动作时间应在1min以内。
3>过电压保护可根据实际情况选择跳闸或发信号。
4>过电压继电器宜有较高的返回系数。
5>过电压继电器宜优先选用带有反时限特性的电压继电器。
1.2.6 低电压保护反映母线失压,电压取自母线PT或放电PT。
过压保护的整定:1>一般整定为0.3~0.6倍额定电压2>保护的动作时间应与本侧出线后备保护时间配合。