什么是电容起什么作用

 电工网   2020-09-18 22:38   110 人阅读  0 条评论

电容是电子电路的基本三大元件之一,在电路板中除了电阻元件用的最多之外,其次就是电容元件了。别看电容这样一个小小的元件,它在电路中起的作用可大着呢。下面我就针对电容在电路中所起到的作用给各位朋友们盘点一下,希望刚学习电子的朋友能够对它有个全面的认识。

什么是电容

所谓电容我们从字面上就可以看出它是一种储存电荷的容器,从结构上看其实它非常的简单,一般电容就是由两块极板构成,然后在极板间填充一些绝缘的介质,最后在两极板上分别引出一个引脚,这样就制作成了电容,其示意图如下图所示。

电熔结构示意图.jpg

电容的两个主要作用

1、电容能"装" 电荷和“放”电荷是电容的主要作用之一

 

我们对一个容器最直观的印象是可以往容器里装灌液体,也可以把液体从容器里往外倒。那么电容既然像一个“容器”一样,它也可以往里面“装”东西,也可以往外“倒”东西。只不过这个“装”和“倒”的是电荷,其入口是两个极板上引出的引脚,其容量的大小主要取决于两个极板的面积和极板间的距离,极板的面积越大或者极板间的距离靠的越近电容器“装”的电荷就越多。我们把这个给电容“装”电荷的过程和“放”电荷的过程我们称为给电容的充电和放电。

电容的充电过程

我们以下图为例来说说电容是如何让“装”电荷的,又是如何“放”电荷的吧。首先说一下它是如何“装”电荷的,当我们把开关S打到“1”这个位置上时,电源E的正极输出的电流就会先经过电流表PA1,再经过开关S和灯泡HL最后流到电容的上金属极板了,这样电容的上极板就聚集了很多的正电荷,下极板就储存了大量的负电荷。从这里我们就可以知道给电容“装”电荷的过程就是由电源输出电流经过电容器,在电容器两极板上得到大量电荷的过程。这一过程我们也称为是给电容充电。从现象上看当开关S闭合时,这个HL等会点亮一下然后就熄灭了,说明这个“装载"电荷的过程是非常快的。

电容的放电过程

当电容放电的时候我们把开关S打到“2”这个位置,这样电容器上的电荷就开始“放”电荷了。这些正电荷走的路径是从电容器的上极板出发,经过灯泡HL,再经过电流表PA2,最后与下金属极板上的负电荷“会师”。这个正电荷与负电荷“会师”的过程就是电荷中和的过程,由于两个极板上带的是等量的电荷,一旦中和完了这个电容也就没有电了。

2、电容能“通交流电,隔断直流电”是电容的主要作用之二

我们先说说电容的隔离直流的作用,我们在说给电容充电时,这个过程的时间是非常短的,一但电容极板上“装”满了电荷后直流电就无法通过电容器了。所以电容就表现为对直流电有“阻断”作用。

对于通交流我们可以这样理解,我们知道由于交流电的极性是不断变化的,在工频电源下它的极性在一秒内可以变化50次,也就是说在一秒内电容器上下两个极板上的正负电荷可以转换50次,也就是充电与反充电在一秒内经进行了50次。这个过程好像自始至终有电流“流过”电容器一样。这样一说朋友们就会明白,这里所说的“通过"交流电流是电容器反复充放电形成的,并不是电荷直接通过电容器中的介质而形成的。

电容在电路里的具体作用

除了电容有两个共性的作用之外,在其它应用场合还有别的作用。这就要根据电容的具体种类来讲了。我们知道电容的种类是非常多的,按使用场合来说电容主要分为两大类。第一类是在强电电路中所使用的,我们叫它是电力电容器;另一类是在弱电的电子电路中使用的,我们叫它电子电路用电容器。下面我们分别对它在这两种类电路中所起的作用简单给大家说一说。

1、电容在电子电路中的作用

电容在电子电路中使用的频率是非常的频繁,这也说明它在电子电路中的作用也非常的多,下面说说它在电子电路中常见的几种作用。

第一种作用是在信号产生电路中要用到电容

比如在电子电路中要产生各种波形,比如正弦波或者非正弦波形。我们可以通过电容与电阻R配合形成RC振荡电路,也可以与电感L配合形成LC振荡电路。

第二种作用是在微分和积分电路中要用到电容

在形成一些脉冲电路中,有时会用到微分电路或者积分电路,在这些电路中要通过电阻R和电容C来构成。

另外电容在电子电路中常见的还可以作为滤波作用、耦合作用、放大电路的旁路旁路作用等等。

2、电容在强电电路中的作用

说到电力电容,它在电力电路或者强电电路中常见的有三种作用,第一种是使用电力电容来改善电感性设备的功率因数,提高电能的利用率。因此它在电力系统中起到功率补偿的作用;第二种作用是在单相异步电动机启动时起到启动电容的作用,因为单相电机中只有主绕组和副绕组,为了能够使单相电机在启动时有一个旋转磁场的产生,我们通常要用一个合适的电容帮助电机启动,例如家里的电风扇就是需要一个电容器才能转动的,因为电风扇的电机就是一个单相电机。

第三种作用是在三相异步电动机中起可以起到到制动的作用,我们称为这种制动方式叫电容制动,它达到工作过程是这样的:当电动机断开交流电源时,它的转子内仍有剩磁。随着转子在转动就会形成一个随转子转动的旋转磁场。该磁场切割定子绕组产生感生电动势,并通过电容器回路形成感生电流,这个电流产生的磁场与转子绕组中的感生电流相互作用,产生一个与旋转方向相反的制动力矩,使电动机受制动迅速停转。

通过对一些电容作用的分析我们可以看出”万变不离其宗“,我们对电容的分析都是根据前面两条电容最基本的作用进行使用的。

电容使用时要注意的事项

我们在维修和使用电容时要注意,当电容器进行短路放电时,电容器上存储的电场能会瞬间释放出来,转换成光能和热能,从而会生成明亮的火花,同时伴有“啪”的响声。

因此我们对容量大的电容和耐压高的电容,我们在接触充电的电容器之前,一定要先将电容器两端用导线短接加以放电,否则易发生触电事故。

电容的作用:1电源滤波电容,说起电源滤波电容,是电源中易损率最高的器件,一般损坏率80%以上,它作用在电源中起到滤波作用,一般是,电源电路中的交流电压220V,经过整流桥堆整流变成直流电压,再经过电源滤波电容过滤出纹波系数,输出稳定纯净的直流电压,使纹波干扰系数变小,这就是电源滤波电容的作用。电源滤波电容的型号一般有,耐压450V,容量有100UF,150UF,220UF等。电容的型号很多,在电路中的作用起不同作用,有极性,无极性的,有安规电容,有旁路电容,有藕合电容,有低电压和高电压直流输出电容,在各种电路中的作用不同,就哪安规电容来说,在电源电路中,起到抗干扰电路作用,防止电源电路具有稳定性的工作,其它电容我就不多说了


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