電容器與電路

A. 電容和電解電容的作用

電容的作用：

電容器從物理學上講，它是一種靜態電荷存儲介質（就像一隻水桶一樣，把電荷充存進去，在沒有放電迴路的情況下，刨除介質漏電自放電效應，電解電容比較明顯，可能電荷會永久存在，這是它的特徵）。電容器的用途比較廣泛，它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用於電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、隔直流等電路中。

電解電容的作用：

隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過。

旁路(去耦)：為交流電路中某些並聯的元件提供低阻抗通路。

耦合：作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過並傳輸到下一級電路。

濾波：將整流以後的鋸齒波變為平滑的脈動波，接近於直流。

儲能：儲存電能，用於必須要的時候釋放。

電解電容具有很強的儲能能力，電解電容（需要注意的是只要採用電解質作為陰極的電容都是電解電容，目前應用比較廣泛的是鋁電解，鉭電解，鈮電解，還要超級電容等）具有相當巨大的容量，甚至達到法拉、數百上千法拉數量級的容量，這樣就非常適用於需要儲能，且需要瞬間反復釋放能量的場合。

在整流電路之後接入一個較大容量的電解電容，利用其充放電特性的作用，使整流後的脈動直流電壓變成相對比較穩定的直流電壓。在實際應用中，為了防止電路各部分供電電壓因負載變化而產生變化，所以在電源的輸出端及負載的電源輸入端一般接有數十至數百微法的電解電容。

(1)電容器與電路擴展閱讀：

電容的額分類

1、按結構可分為：固定電容，可變電容，微調電容。

2、按介質材料可分為：氣體介質電容，液體介質電容，無機固體介質電容，有機固體介質電容電解電容。

3、按極性分為：有極性電容和無極性電容。 我們最常見到的就是電解電容。

電解電容主要由以下幾個特點：

特點一：單位體積的電容量非常大，比其它種類的電容大幾十到數百倍。

特點二：額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬μf甚至幾f。

特點三：價格比其它種類具有壓倒性優勢，因為電解電容的組成材料都是普通的工業材料，比如鋁等等。製造電解電容的設備也都是普通的工業設備，可以大規模生產，成本相對比較低。

特點四：損耗與漏電相對較大

B. 什麼叫電容器

電容器是一種容納電荷的器件，由兩個相互靠近的導體在中間夾一層不導電的絕緣介質構成。通常簡稱其容納電荷的本領為電容，用字母C表示。 電容器是電子設備中大量使用的電子元件之一，廣泛應用於電路中的隔直通交、耦合、旁路、濾波、調諧迴路、能量轉換、控制等方面

簡介
定義：是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質構成。當在兩金屬電極間加上電壓時，電極上就會存儲電荷，所以電容器是儲能元件。任何兩個彼此絕緣又相距很近的導體，組成一個電容器。平行板電容器由電容器的極板和電介質組成。

特點：

1.它具有充放電特性和阻止直流電流通過，允許交流電流通過的能力。

2.在充電和放電過程中，兩極板上的電荷有積累過程，也即電壓有建立過程，因此，電容器上的電壓不能突變。

電容器的充電：兩板分別帶等量異種電荷，每個極板帶電量的絕對值叫電容器的帶電量。

電容器的放電：電容器兩極正負電荷通過導線中和。在放電過程中導線上有短暫的電流產生。

3.電容器的容抗與頻率、容量之間成反比。即分析容抗大小時就得聯系信號的頻率高低、容量大小。

電容器的作用：

●耦合：用在耦合電路中的電容稱為耦合電容，在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路，起隔直流通交流作用。

●濾波：用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容，在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路，濾波電容將一定頻段內的信號從總信號中去除。

●退耦：用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容，在多級放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路，退耦電容消除每級放大器之間的有害低頻交連。

●高頻消振：用在高頻消振電路中的電容稱為高頻消振電容，在音頻負反饋放大器中，為了消振可能出現的高頻自激，採用這種電容電路，以消除放大器可能出現的高頻嘯叫。

●諧振：用在LC諧振電路中的電容器稱為諧振電容，LC並聯和串聯諧振電路中都需這種電容電路。

●旁路：用在旁路電路中的電容器稱為旁路電容，電路中如果需要從信號中去掉某一頻段的信號，可以使用旁路電容電路，根據所去掉信號頻率不同，有全頻域（所有交流信號）旁路電容電路和高頻旁路電容電路。

●中和：用在中和電路中的電容器稱為中和電容。在收音機高頻和中頻放大器，電視機高頻放大器中，採用這種中和電容電路，以消除自激。

●定時：用在定時電路中的電容器稱為定時電容。在需要通過電容充電、放電進行時間控制的電路中使用定時電容電路，電容起控制時間常數大小的作用。

●積分：用在積分電路中的電容器稱為積分電容。在電勢場掃描的同步分離電路中，採用這種積分電容電路，可以從場復合同步信號中取出場同步信號。

●微分：用在微分電路中的電容器稱為微分電容。在觸發器電路中為了得到尖頂觸發信號，採用這種微分電容電路，以從各類（主要是矩形脈沖）信號中得到尖頂脈沖觸發信號。

●補償：用在補償電路中的電容器稱為補償電容，在卡座的低音補償電路中，使用這種低頻補償電容電路，以提升放音信號中的低頻信號，此外，還有高頻補償電容電路。

●自舉：用在自舉電路中的電容器稱為自舉電容，常用的OTL功率放大器輸出級電路採用這種自舉電容電路，以通過正反饋的方式少量提升信號的正半周幅度。

●分頻：在分頻電路中的電容器稱為分頻電容，在音箱的揚聲器分頻電路中，使用分頻電容電路，以使高頻揚聲器工作在高頻段，中頻揚聲器工作在中頻段，低頻揚聲器工作在低頻段。

●負載電容：是指與石英晶體諧振器一起決定負載諧振頻率的有效外界電容。負載電容常用的標准值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。負載電容可以根據具體情況作適當的調整，通過調整一般可以將諧振器的工作頻率調到標稱值。

C. 電容器的並聯電路與串聯電路是怎樣的

1、電容器的並聯電路電容器並聯後，金屬極板的面積就相當於各個專並聯電容器的總面積屬
因此多個電容器並聯後，其總電容量為各並聯電容量之和
即：C=Cl+C2+C3+…+Cn當兩人個電容器並聯後，整個電容器損耗電阻R為這兩人個電容器損耗電阻R的並聯值，損耗電阻R的實際值就會很小，使組合電容器在高頻電路下的損耗很小
2、電容器的串聯電路在某些特殊的情形下，電容器也可串聯使用
電容器串聯使用時，金屬極板之間的距離相當於各串聯電容器之間的和(其總電容會小於串聯迴路中的任何一個電容量)
因此，電容器串聯時，串聯容量的倒數為各容量的倒數和
即：1/C=1/Ci+l/C2+1/C3+…+l/Cn電容器串聯後，會產生分壓作用，其分壓比為電容量的倒數比
當兩個電容器處於串聯狀態時，這兩個電容器的損耗電阻也處於串聯狀態，幫會使整個電容器的等效損耗電阻變大，使損耗值變得很大

D. 不同電路中電容器起什麼作用

電容器是一種儲能元件，具有「隔直通交，陰低頻通高頻」的特性，人們為了認識和鑒別不同電路中的電容器，根據其在線路中的作用而給它起了許多名稱，了解這些名稱和作用，對讀圖是很有幫助的
下面介紹一些常用名稱的含義
1、濾波電容它並接在電路正負極之間，把電路中無用的交流電流去掉，一般採用大容量電解電容器，也有採用其他固定電容器的
2、退耦電容並接於電路正負極之間，可防止電路通過電源內阻形成的正反饋通路而引起的寄生振盪
3、耦合電容連接於信號源和信號處理電路或兩級放大器之間，用以隔斷直流電，讓交流電或脈動信號通過，使相信的放大器直流工作點互不影響
4、旁路電容並接在電阻兩端或由某點直接跨接至共用電信為交直流信號中的交流或脈動信號設置一條通路，避免交流成分在通過電阻時產生壓降
5、中和電容連接於三極體基極與集電極之間，用於克服三極體極間電容而引起的自激振盪
6、槽路電容（調諧電容）連接於諧振電路或振盪電路線圈兩端的電容
7、墊整電容在電路在能使振盪信號的頻率范圍減小，而且顯著提高低頻端振盪頻率的電容，它是與槽路主電容串聯的
8、補償電容在振盪電路中，能使振盪信號的頻率范圍得到擴大的電容，它與主電容並聯起輔助作用
9、逆程電容並接在行輸出管集電極與發射極之間，用來產生行掃描鋸齒波逆程的電容
10、自舉升壓電容利用其儲能來提升電路由某的電位，使其電位值高於為該點供電的電源電壓
11、「S」校正電容串接於偏轉線圈迴路中，用於校正兩邊延伸失真
12、穩頻電容在振盪電路中，用來穩定振盪頻率的電容
13、定時電容在RC定時電路中與電阻R串聯共同決定時間長短的電容
14、降壓限流電容串接於交流電路中用於它對交流電的容抗進行分壓限流
15、縮短電容這種電容是在UHF高頻頭中為了縮短振盪電感的長度而串接的電容
16、克拉潑電容在電容三點式振盪電路中，串接在振盪電感線圈的電容，為了水運晶體管結電容的影響，提高頻率穩定性
17、錫拉電容在電容三點式振盪電路中，並接在振盪電感線圈兩端的電容，為了消除晶體管結電容的影響，使其振盪頻率越就越容易起振
18、加速電容接在振盪反饋電路中，使正反饋過程加速，提高振盪幅度
19、預加重電容為了防止音頻調制信號在調制時可能使高頻分量產生衰減或丟失，而適當提升高頻分量的RC網路中的電容
20、去加重電容對音頻信號中經預加提升的那部分高頻分量連同噪音一起衰減掉，恢復伴音信號的本來面貌的RC網路中的電容
21、穩幅電容在鑒頻器中，用來穩定輸出信號幅度
22、消亮點電容在顯像管附屬電路中，用以消除關機亮點的電容
23、移相電容用來改變交流電信號相位的電容
24、反饋電容跨接於放大器的輸入與輸出端用來反饋信號的電容25、軟啟動電容通常接在電源開關管基極的，防止開機時加在開關基極的浪涌電流或電壓太大而損壞開關管
26、啟動電容串接於單相電機副繞組，為電機副繞組提供啟動用的移相交流電流，電機運轉正常時與副繞組斷開
27、運轉電容串接於單相電機副繞組，為電機副繞組提供移相交流電流，電機運轉正常時與副繞組仍串於電路中
交流安規瓷介電容器用於防止電子設備交流迴路中的天線電波干擾，防止家用電器等設備的電源雜訊，防止設備出現故障時產生觸電等電子產品中
28、高頻低壓瓷介電容器CC1系列為一類高頻低壓瓷介電容器，用在低損耗和電容量高穩定性的地方或用在要求溫度系數有明確規定的地方
如：諧振迴路、高頻旁路、溫度補償、控制電路時間常數的元件，穩定性要求高的耦合元件
CC81系列為一類高頻高壓瓷介電容器，用於UR≥0.63KV以上的高壓諧振電路中，或用在低損耗和電容量穩定性的地方或用在要求溫度系數有明確規定的地方
CT1系列為二類低頻帶低壓瓷介電容器，用於對tgs值和容量穩定性要求不高的電器中，如低頻、耦合、濾波、退耦等，亦可用作控制電路的時間常數元件
CT81系列為二類低頻高壓瓷介電容器
用於高壓旁路和耦合電路中，介電常數大，容量大、損耗低
CS1系列——三類低頻低壓瓷介電容器用於超高頻，甚高頻電路中作寬頻旁路耦合之用，具有介電常數高、體積小、容量大的特點
CT82系列——超高壓瓷介電容器多用於對耐壓有超高要求的高壓旁路中
具有體積小、耐溫、耐濕性能好，損耗低的特點

E. 電路中，多個電容器串聯和並聯，總電容與各個電容的關系是怎樣的

電路中，多個電容器串聯，總電容的倒數=各個電容的倒數和。

與電阻的相回反，即串聯時答越串越小，並聯時越並越大。

計算關系式：串聯：1/C=1/C1+1/C2+...+1/Cn；並聯：C=C1+C2+...+Cn

很高電壓時需要串聯後在並聯的，串聯的目的是為了提高電壓耐受能力，電容器本身承受電壓的能力是有限的，所以要進行串聯，而電容器的容值也是有限的，所以要並聯。如果是日常380伏的電壓，就只需要並聯而已。

(5)電容器與電路擴展閱讀：

串聯電路：流過一個元件的電流同時也流過另一個。在串聯電路中，閉合開關，兩只燈泡同時發光，斷開開關兩只燈泡都熄滅，說明串聯電路中的開關可以控制所有的用電器。

在並聯電路中，各電阻兩端的電壓相等，各電阻上的電流之和等於總電流。可知每個電阻上的電流小於總電流，故並聯電阻分流。 電阻的串並聯就好像水流，串聯只有一條道路，電阻越大，流的越慢，並聯的支路越多，電流越大。

F. 電容器的「容抗」與該電路中電流的關系是什麼為什麼請詳細講解原因,

只有交流電通過電容器才會有」容抗＂,加在電容器兩端的交流電的頻率f越大,」容抗專」越小屬；電容器本身的電容越大,電容器對交流電產生的「容抗」也越小.原因是:電容器通交流電時,電荷在電容器兩極板聚集,會阻止電荷再向極板移動聚集,交流電頻率變化越快,頻率f越大,會在極短時間內完成沖放電過程,電容器對交流電的阻礙減小,容抗減小；電容器電容越大,同等頻率的電流充電的電荷相等,根據U=Q/C 可得：同等量的電荷.電容器電容越大的電壓越小,產生的阻礙交流電繼續充電的能力越小.容抗就越小.要多看看書,把基礎弄扎實.

G. 電容工作原理與作用

電容的工作原理和作用，要從不同的電容種類來看。
一、常用電容的種類

1、陶瓷電容

用陶瓷做介質，在陶瓷基體兩面噴塗銀層，然後燒成銀質薄膜做極板製成。它的特點是體積小、耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適於高頻電路。

2、鋁電解電容

它是由鋁圓筒做負極，裡面裝有液體電解質，插入一片彎曲的鋁帶做正極製成。還需要經過直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜介質。它的特點是容量大，但是漏電大、穩定性差，有正負極性，適宜用於電源濾波或者低頻電路中。

3、鉭電容

鉭電容由金屬鉭做正極，用稀硫酸等配液做負極，用鉭表面生成的氧化膜做介質，它的特點是體積小、容量大、性能穩定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好。可廣泛用於電源濾波、旁路、去耦。用在要求較高的設備中。

二、電容的作用

所謂電容，就是容納和釋放電荷的電子元器件。電容的基本工作原理就是充電放電， 當然還有整流、振盪以及其它的作用。

1．隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過。

2．旁路（去耦）：為交流電路中某些並聯的元件提供低阻抗通路。

3．耦合：作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過並傳輸到下一級電路，在低頻信號的傳遞與放大過程中，為防止前後兩級電路的靜態工作點相互影響，常採用電容藕合。

4．濾波：這個對DIY而言很重要，顯卡上的電容基本都是這個作用。

5．溫度補償：針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響，而進行補償，改善電路的穩定性。

6．計時：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時間常數。

7．調諧：對與頻率相關的電路進行系統調諧，比如手機、收音機、電視機。

8．整流：在預定的時間開或者關半閉導體開關元件。

9．儲能：儲存電能，用於必須要的時候釋放。例如相機閃光燈，加熱設備等等。（如今某些電容的儲能水平已經接近鋰電池的水準，一個電容儲存的電能可以供一個手機使用一天。

三、常用電容的應用

1、濾波電容

鋁電解電容不適用於高頻去耦，主要用於電源或電力系統的濾波。

2、在電路板的電源接入端放置一個1~10uF的電容，濾除低頻雜訊；在電路板的每個器件的電源與地線之間放置一個0.01~0.1uF的電容，濾除高頻雜訊。

3、旁路電容（Bypass Capacitor）：主要針對高頻干擾，在進入晶元前濾除高頻干擾，達到晶元自我保護的目的，通常濾除20MHz以上的干擾。

4、去耦電容（Decouple Capacitor）：去耦，最早用於多級電路中，為保證前後級間傳遞信號而不互相影響各級靜態工作點而採取的措施。在電源中，當晶元內部進行開關動作或輸出變化時，需要瞬時從電源線上抽取較大電流，該瞬時的大電流可能導致電源線上的電壓降低，從而引起對自身和其它器件的干擾。為了減少這種干擾，需要在晶元附近設置一個儲存電的「小水池」以提供這種瞬時大電流的能力。

5、為什麼去耦電容不是越大越好？

答：去耦電容的去耦特性不僅跟容值有關，還跟電容的寄生參數，如等效串聯電阻、等效串聯電感、泄露電阻、介質吸收電容、介質吸收電阻等，這些參數同樣會影響到高頻濾波的效果。電容容值越大，寄生參數也越大。電容的諧振頻率由其等效串聯電感和容值C共同決定，這兩者的變化都會影響到電容的諧振頻率。電容在諧振點附近的阻抗是最低的，故設計時盡量選擇諧振頻率和實際工作頻率相近的電容為佳。通常，工作頻率變化較大時，可以選擇一些謝振頻率較低的大電容和謝振頻率較高的小電容並聯使用。

6、為什麼在電源的輸出端及負載電源輸入端接入電解電容的同時還要並聯高頻電容？

答：在電源電路中，整流電路將交流變成脈動的直流，而在整流電路之後接入一個較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流後的脈動直流電壓變成相對比較穩定的直流電壓。在實際中，為了防止電路各部分供電電壓因負載變化而產生變化，所以在電源的輸出端及負載的電源輸入端一般接有數十至數百微法的電解電容．由於大容量的電解電容一般具有一定的電感，對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除，故在其兩端並聯了一隻容量為0.001--0.lpF的電容，以濾除高頻及脈沖干擾。

H. 電容器與電感性電路串聯能否提高功率因數

當然可以，經過電容器後，較之前電流相位會超前，經過電感後，較之前電壓相位會超前，電容電感串聯能夠引起串聯諧振（我沒有公式編輯器，所以不能給你公式），此時功率因數等於1

I. 電容器的串聯和並聯有什麼區別

電容器的串聯和並聯區別為：組成方式不同、電流路徑不同、斷開不同。

一、專組成方式不屬同

1、串聯：串聯是把元件逐個順次連接起來組成。

2、並聯：並聯是把元件並列地連接起來組成。

二、電流路徑不同

1、串聯：串聯電路中，由於電流的路徑只有一條，所以，從電源正極流出的電流將依次逐個流過各個用電器，最後回到電源負極。

2、並聯：在並聯電路中，從電源正極流出的電流在分支處要分為兩路，每一路都有電流流過，最後回到電源負極。

三、斷開不同

1、串聯：串聯電路中，如果有一個用電器損壞或某一處斷開，整個電路將變成斷路，電路就會無電流，所有用電器都將停止工作。

2、並聯：並聯電路中，即使某一支路斷開，但另一支路仍會與幹路構成通路。在並聯電路中，各個支路之間互不牽連。

參考資料來源：

網路——串聯

網路——並聯

J. 電容器在直流電路中和交流電路中的作用有什麼不同

大體上說：
在穩恆電路中，電容器隔斷了電流通路；
在單向脈沖電路中，電容器有限制電流大小、濾波、改變相位等作用；
在交流電路中，電容器提供了電流通路，還有限制電流大小、濾波、改變相位等作用。