​什么是电容器?其作用是什么?？什么是电容器的容量

什么是电容器?其作用是什么?？什么是电容器的容量

什么是电容器?其作用是什么?为什么要用电容器？它有什么优缺点？下面我们一起来看看吧！希望对大家有所帮助。电容器是一种介于导体和绝缘体之间的材料，具有电阻和电容两种特性。电容器的主要作用是储存能量，用于传输信号。电容器的种类很多，常见的有二极管、晶体管、集成电路等。那么，电容容器的工作原理是什么呢？下面我们一起来了解一下。电容器的工作原理是什么？pchouse带大家一起了解下吧。pchouse带大家一起了解下吧。

一：什么是电容器?其作用是什么?

电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制等方面。

电容器是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时，电极上就会存储电荷，所以电容器是储能元件。

任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。

平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。具有充放电特性和阻止直流电流通过，允许交流电流通过的能力。

电容器的作用

1.电容器主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。

2.电容既不产生也不消耗能量，是储能元件。

3.电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件；在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。

4.因为在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡.

5.在接地线上,为什么有的也要通过电容后再接地咧?

答：在直流电路中是抗干扰，把干扰脉冲通过电容接地（在这次要作用是隔直——电路中的电位关系）；交流电路中也有这样通过电容接地的，一般容量较小，也是抗干扰和电位隔离作用.

6.电容补尝功率因数是怎么回事?

答：因为在电容上建立电压首先需要有个充电过程，随着充电过程，电容上的电压逐步提高，这样就会先有电流，后建立电压的过程，通常我们叫电流超前电压90度（电容电流回路中无电阻和电感元件时，叫纯电容电路）。电动机、变压器等有线圈的电感电路，因通过电感的电流不能突变的原因，它与电容正好相反，需要先在线圈两端建立电压，后才有电流（电感电流回路中无电阻和电容时，叫纯电感电路），纯电感电路的电流滞后电压90度。由于功率是电压乘以电流，当电压与电流不同时产生时（如：当电容器上的电压最大时，电已充满，电流为0；电感上先有电压时，电感电流也为0），这样，得到的乘积（功率）也为0！这就是无功。那么，电容的电压与电流之间的关系正好与电感的电压与电流的关系相反，就用电容来补偿电感产生的无功，这就是无功补偿的原理。

二：什么是电容器的额定工作电压

电容器的额定工作电压是指工作状态下的最高直流电压，交流电则是电压的最大值（有效值的根号2倍）。

三：什么是电容器的容量

和储存电荷一样，不通直流而通交流也是电容器的重要功能，在电路中发挥着各种各样的作用。因为电子设备故障等因素而出现的噪声，其大多数是由高频率的交流电导致的。作为消除噪声用的元件，电容器是不可或缺的。

电容器的构造是被绝缘体（空气或电介质）隔开的电极板。不通直流电很好理解，但通交流电是怎么做到的呢？电容器的电介质（绝缘体）能通电流吗？电场变化等于电流流动交流电频率越高越容易通过电容器电容器成为噪声消除元件的原因电感器和电容器可组合成各种LC滤波器耦合电容器、旁路电容器、去耦电容器电容器的电介质（绝缘体）能通电流吗？

电容器能阻断直流电是很好理解的事情。比如将作为直流电源的干电池与电容器连接后，一瞬间还能通电，但很快电流就会断开。这是因为直流电源会向电容器充入大量电荷，直至静电容量被充满，之后电容器就不通直流电了。电容器的电极板被绝缘体（空气或电介质）隔开，因此只要不破坏绝缘状态，电容器内部就无法流通直流电。也就是说，电容器会阻断直流电。那么，为什么电容器能通交流电呢？

电场变化等于电流流动

交流电的正负和电极会规律地变化。电容器只要配合相互变化的电极来反复地充放电，就能通交流电。

让我们用电磁学的基本法则来说明这点。在导线中通电后，根据电流方向，会形成逆时针方向的磁感线（奥斯特所发现的电流的磁现象），电流方向变化的话，磁感线的方向也会变化。

那么，将电容器连接到交流电源时，会发生什么呢？随着电流方向的交替变化，电极板之间的电场方向也交替变化。电场变化产生磁场，这就相当于有电流流动（麦克斯韦电磁理论）。由此，即使在身为绝缘体的电容器电介质内部，也可以认为有电流在交替流动。以此，电容器通交流电的原理就得到了解释。不过，电流并不是像在导线中那样，流过了电容器的电介质。严谨地来说，导线中流动的电流是传导电流，绝缘体中流动的是位移电流。

交流电频率越高越容易通过电容器

电压（V）=电阻（R）×电流（I）——这是中学理科所学到的著名的欧姆定理。这个定理也适用于电阻中流动的交流电。电容器也会对交流电产生类似电阻的效果。这被称为电容电抗。不过，并不是所有交流电都会以相同状态流经电容器，电容器的电容电抗与交流电的频率成反比。

以公式来表达的话，电容电抗（Xc）=1/（2πfC）。f为交流电频率，C为电容器的静电容量。也就是说，频率越高，或静电容量越大，电容器对交流电的电阻（电容电抗）就越小，电流越容易通过。

电容器成为噪声消除元件的原因

用于消除噪声的电容器利用了“频率越高，电流越容易通过”的性质。大部分的噪声属于集聚起来的高频交流电，采用便于交流电流动的电容器，就能减少噪声。

例如，荧光灯点亮和收音机的杂音就属于电流噪声。荧光灯点亮所需的高电压（称作启动电压），是由作为稳定器的线圈和辉光启动器的接触点开闭来制造的。按下开关后，辉光启动器的接触点开始反复开闭，电流就一会儿流动、一会儿消失。这样剧烈的电流变化会造成高频电流，导致噪声，并干扰收音机的信号接收，产生杂音。为了消除噪声，就会在辉光启动器旁边并联一个电容器。电容器具有“频率越高，电流越容易通过”的性质，因此噪声会流经电容器，从而减少流出到外部的噪声。

不过，噪声也分为多种类型，只靠电容器是无法完全消除的。在依靠微电流/电压运行的电路中，噪声是导致运行错误或故障等问题的原因之一。为此，就需要将电容器与电感器组合起来，制成各种滤波器，或营造电磁屏蔽，应对细小的噪声。

电感器和电容器可组合成各种LC滤波器

阻断直流、频率越高的交流越容易通过的这一电容器的性质，在电路中发挥着多种作用。最基本的就是由电容器与电阻组合而成的电路。

将电容器并联在电路中，并串联电阻时，交流电频率越高，就会越容易流入接地。这就是所谓的低通滤波器（LPF），能够削减高频部分的电流，而通行低频部分（下图左）。

相对的，将电容器串联，并将电阻并联时，就能阻断直流部分，而频率越高的电流越容易通行。这就是所谓的高通滤波器（HPF），能够削减低频部分的电流，而通行高频部分（下图右）。

实际上的低通滤波器和高通滤波器会采用电感器（线圈）来代替电阻，以更加陡峭的曲线来增强这种频率特性。此外，还存在仅通行特定频率范围的带通滤波器（BPF）等类型。这些由电感器（L）和电容器（C）组合而成的滤波电路被统称为LC滤波器。

耦合电容器、旁路电容器、去耦电容器

在集成电路中，经常会使用耦合电容器、旁路电容器、去耦电容器之类的电容器。

以下图所示的模拟电路为例，电流会受到晶体管的增幅，微弱的信号电流（交流）会被重叠为直流电压，再送入下一段电路。不过，每一段电路的运行条件有所不同，因此需要阻断直流电流，仅让信号电流通过，于是就插入了电容器。这就叫做耦合电容器。

旁路电容器的目的是让噪声等交流成分流入地面（旁路），也可以简称为旁控。下图是在电源-GND直接插入的情况。让重叠在直流电源上的噪声流入旁路，从而为晶体管提供稳定的电源电压。此外，若供应给集成电路的电源电压有变动，电路的运行会不稳定。为了防止这点，集成电路的电源和地面之间也插入了电容器（下图）。这也算是旁路电容器。因为是阻断交流，仅通行直流，它也被称为去耦电容器，即耦合的反义。为了在更广的频率范围内强化电容器特性，这里并联了具有大容量和优秀高频性能的积层陶瓷贴片电容器。

上述内容包含了许多内行术语，不过请不要感到困惑。它们都是在运用的电容器的基本功能“阻断直流，且频率越高的交流越容易通行”。

不过在高频情况下，线路和内部电极的电阻和电感器（线圈）的影响变得无法忽视，电容器本身也会产生像LC滤波器一样的效果。也就是说，在高频环境中，电容器会展现出不同的面貌。这点我们将在下篇详述。

电容器的电介质（绝缘体）能通电流吗？电场变化等于电流流动交流电频率越高越容易通过电容器电容器成为噪声消除元件的原因电感器和电容器可组合成各种LC滤波器耦合电容器、旁路电容器、去耦电容器

四：什么是电容器组

在投入过程中，电容器组的初始电压为零，而在合闸瞬间，电网电压又往往不为零，使加在电容器组两端的电压突然升高，而产生一个很大的电流，即是我们常说的合闸涌流，这种情况在背靠背投入时会更严重，甚至可能达到额定电流的几十倍，不仅对电网造成冲击，而且影响电容器的使用寿命，电容装置的接入对电网谐波的过度放大和发生谐振，对于担负电容器组投切工作的断路器要求具有高的机械寿命，另外还要求断路器在开断电容器组时不应产生高的过电压，以及由过电压产生的巨大涌流，造成对电容器组的损害。

背靠背电容器组是指背靠背电路：为了运行时调节无功方便，有时将电容器组分成几组，每组由一台断路器控制，各组间并联连接，同一电路上有两个以上的电容器组在运行，其中一个电容器组进行切合操作其他组电容器会对此操作产生影响的情况。并联电容器组又简称背靠背电容器组。

这种电路的操作过电压事故率是最高的，后果是最严重的。