电容器与电路

A. 电容和电解电容的作用

电容的作用：

电容器从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质（就像一只水桶一样，把电荷充存进去，在没有放电回路的情况下，刨除介质漏电自放电效应，电解电容比较明显，可能电荷会永久存在，这是它的特征）。电容器的用途比较广泛，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。

电解电容的作用：

隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。

旁路(去耦)：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。

滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。

储能：储存电能，用于必须要的时候释放。

电解电容具有很强的储能能力，电解电容（需要注意的是只要采用电解质作为阴极的电容都是电解电容，目前应用比较广泛的是铝电解，钽电解，铌电解，还要超级电容等）具有相当巨大的容量，甚至达到法拉、数百上千法拉数量级的容量，这样就非常适用于需要储能，且需要瞬间反复释放能量的场合。

在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性的作用，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际应用中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容。

(1)电容器与电路扩展阅读：

电容的额分类

1、按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。

2、按介质材料可分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。

3、按极性分为：有极性电容和无极性电容。 我们最常见到的就是电解电容。

电解电容主要由以下几个特点：

特点一：单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍。

特点二：额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万μf甚至几f。

特点三：价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料，比如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备，可以大规模生产，成本相对比较低。

特点四：损耗与漏电相对较大

B. 什么叫电容器

电容器是一种容纳电荷的器件，由两个相互靠近的导体在中间夹一层不导电的绝缘介质构成。通常简称其容纳电荷的本领为电容，用字母C表示。 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

简介
定义：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。

特点：

1.它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。

2.在充电和放电过程中，两极板上的电荷有积累过程，也即电压有建立过程，因此，电容器上的电压不能突变。

电容器的充电：两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量。

电容器的放电：电容器两极正负电荷通过导线中和。在放电过程中导线上有短暂的电流产生。

3.电容器的容抗与频率、容量之间成反比。即分析容抗大小时就得联系信号的频率高低、容量大小。

电容器的作用：

●耦合：用在耦合电路中的电容称为耦合电容，在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路，起隔直流通交流作用。

●滤波：用在滤波电路中的电容器称为滤波电容，在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路，滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。

●退耦：用在退耦电路中的电容器称为退耦电容，在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路，退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。

●高频消振：用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容，在音频负反馈放大器中，为了消振可能出现的高频自激，采用这种电容电路，以消除放大器可能出现的高频啸叫。

●谐振：用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容，LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。

●旁路：用在旁路电路中的电容器称为旁路电容，电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号，可以使用旁路电容电路，根据所去掉信号频率不同，有全频域（所有交流信号）旁路电容电路和高频旁路电容电路。

●中和：用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器，电视机高频放大器中，采用这种中和电容电路，以消除自激。

●定时：用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路，电容起控制时间常数大小的作用。

●积分：用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中，采用这种积分电容电路，可以从场复合同步信号中取出场同步信号。

●微分：用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号，采用这种微分电容电路，以从各类（主要是矩形脉冲）信号中得到尖顶脉冲触发信号。

●补偿：用在补偿电路中的电容器称为补偿电容，在卡座的低音补偿电路中，使用这种低频补偿电容电路，以提升放音信号中的低频信号，此外，还有高频补偿电容电路。

●自举：用在自举电路中的电容器称为自举电容，常用的OTL功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路，以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。

●分频：在分频电路中的电容器称为分频电容，在音箱的扬声器分频电路中，使用分频电容电路，以使高频扬声器工作在高频段，中频扬声器工作在中频段，低频扬声器工作在低频段。

●负载电容：是指与石英晶体谐振器一起决定负载谐振频率的有效外界电容。负载电容常用的标准值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。负载电容可以根据具体情况作适当的调整，通过调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值。

C. 电容器的并联电路与串联电路是怎样的

1、电容器的并联电路电容器并联后，金属极板的面积就相当于各个专并联电容器的总面积属
因此多个电容器并联后，其总电容量为各并联电容量之和
即：C=Cl+C2+C3+…+Cn当两人个电容器并联后，整个电容器损耗电阻R为这两人个电容器损耗电阻R的并联值，损耗电阻R的实际值就会很小，使组合电容器在高频电路下的损耗很小
2、电容器的串联电路在某些特殊的情形下，电容器也可串联使用
电容器串联使用时，金属极板之间的距离相当于各串联电容器之间的和(其总电容会小于串联回路中的任何一个电容量)
因此，电容器串联时，串联容量的倒数为各容量的倒数和
即：1/C=1/Ci+l/C2+1/C3+…+l/Cn电容器串联后，会产生分压作用，其分压比为电容量的倒数比
当两个电容器处于串联状态时，这两个电容器的损耗电阻也处于串联状态，帮会使整个电容器的等效损耗电阻变大，使损耗值变得很大

D. 不同电路中电容器起什么作用

电容器是一种储能元件，具有“隔直通交，阴低频通高频”的特性，人们为了认识和鉴别不同电路中的电容器，根据其在线路中的作用而给它起了许多名称，了解这些名称和作用，对读图是很有帮助的
下面介绍一些常用名称的含义
1、滤波电容它并接在电路正负极之间，把电路中无用的交流电流去掉，一般采用大容量电解电容器，也有采用其他固定电容器的
2、退耦电容并接于电路正负极之间，可防止电路通过电源内阻形成的正反馈通路而引起的寄生振荡
3、耦合电容连接于信号源和信号处理电路或两级放大器之间，用以隔断直流电，让交流电或脉动信号通过，使相信的放大器直流工作点互不影响
4、旁路电容并接在电阻两端或由某点直接跨接至共用电信为交直流信号中的交流或脉动信号设置一条通路，避免交流成分在通过电阻时产生压降
5、中和电容连接于三极管基极与集电极之间，用于克服三极管极间电容而引起的自激振荡
6、槽路电容（调谐电容）连接于谐振电路或振荡电路线圈两端的电容
7、垫整电容在电路在能使振荡信号的频率范围减小，而且显著提高低频端振荡频率的电容，它是与槽路主电容串联的
8、补偿电容在振荡电路中，能使振荡信号的频率范围得到扩大的电容，它与主电容并联起辅助作用
9、逆程电容并接在行输出管集电极与发射极之间，用来产生行扫描锯齿波逆程的电容
10、自举升压电容利用其储能来提升电路由某的电位，使其电位值高于为该点供电的电源电压
11、“S”校正电容串接于偏转线圈回路中，用于校正两边延伸失真
12、稳频电容在振荡电路中，用来稳定振荡频率的电容
13、定时电容在RC定时电路中与电阻R串联共同决定时间长短的电容
14、降压限流电容串接于交流电路中用于它对交流电的容抗进行分压限流
15、缩短电容这种电容是在UHF高频头中为了缩短振荡电感的长度而串接的电容
16、克拉泼电容在电容三点式振荡电路中，串接在振荡电感线圈的电容，为了水运晶体管结电容的影响，提高频率稳定性
17、锡拉电容在电容三点式振荡电路中，并接在振荡电感线圈两端的电容，为了消除晶体管结电容的影响，使其振荡频率越就越容易起振
18、加速电容接在振荡反馈电路中，使正反馈过程加速，提高振荡幅度
19、预加重电容为了防止音频调制信号在调制时可能使高频分量产生衰减或丢失，而适当提升高频分量的RC网络中的电容
20、去加重电容对音频信号中经预加提升的那部分高频分量连同噪音一起衰减掉，恢复伴音信号的本来面貌的RC网络中的电容
21、稳幅电容在鉴频器中，用来稳定输出信号幅度
22、消亮点电容在显像管附属电路中，用以消除关机亮点的电容
23、移相电容用来改变交流电信号相位的电容
24、反馈电容跨接于放大器的输入与输出端用来反馈信号的电容25、软启动电容通常接在电源开关管基极的，防止开机时加在开关基极的浪涌电流或电压太大而损坏开关管
26、启动电容串接于单相电机副绕组，为电机副绕组提供启动用的移相交流电流，电机运转正常时与副绕组断开
27、运转电容串接于单相电机副绕组，为电机副绕组提供移相交流电流，电机运转正常时与副绕组仍串于电路中
交流安规瓷介电容器用于防止电子设备交流回路中的天线电波干扰，防止家用电器等设备的电源噪声，防止设备出现故障时产生触电等电子产品中
28、高频低压瓷介电容器CC1系列为一类高频低压瓷介电容器，用在低损耗和电容量高稳定性的地方或用在要求温度系数有明确规定的地方
如：谐振回路、高频旁路、温度补偿、控制电路时间常数的元件，稳定性要求高的耦合元件
CC81系列为一类高频高压瓷介电容器，用于UR≥0.63KV以上的高压谐振电路中，或用在低损耗和电容量稳定性的地方或用在要求温度系数有明确规定的地方
CT1系列为二类低频带低压瓷介电容器，用于对tgs值和容量稳定性要求不高的电器中，如低频、耦合、滤波、退耦等，亦可用作控制电路的时间常数元件
CT81系列为二类低频高压瓷介电容器
用于高压旁路和耦合电路中，介电常数大，容量大、损耗低
CS1系列——三类低频低压瓷介电容器用于超高频，甚高频电路中作宽带旁路耦合之用，具有介电常数高、体积小、容量大的特点
CT82系列——超高压瓷介电容器多用于对耐压有超高要求的高压旁路中
具有体积小、耐温、耐湿性能好，损耗低的特点

E. 电路中，多个电容器串联和并联，总电容与各个电容的关系是怎样的

电路中，多个电容器串联，总电容的倒数=各个电容的倒数和。

与电阻的相回反，即串联时答越串越小，并联时越并越大。

计算关系式：串联：1/C=1/C1+1/C2+...+1/Cn；并联：C=C1+C2+...+Cn

很高电压时需要串联后在并联的，串联的目的是为了提高电压耐受能力，电容器本身承受电压的能力是有限的，所以要进行串联，而电容器的容值也是有限的，所以要并联。如果是日常380伏的电压，就只需要并联而已。

(5)电容器与电路扩展阅读：

串联电路：流过一个元件的电流同时也流过另一个。在串联电路中，闭合开关，两只灯泡同时发光，断开开关两只灯泡都熄灭，说明串联电路中的开关可以控制所有的用电器。

在并联电路中，各电阻两端的电压相等，各电阻上的电流之和等于总电流。可知每个电阻上的电流小于总电流，故并联电阻分流。 电阻的串并联就好像水流，串联只有一条道路，电阻越大，流的越慢，并联的支路越多，电流越大。

F. 电容器的“容抗”与该电路中电流的关系是什么为什么请详细讲解原因,

只有交流电通过电容器才会有”容抗＂,加在电容器两端的交流电的频率f越大,”容抗专”越小属；电容器本身的电容越大,电容器对交流电产生的“容抗”也越小.原因是:电容器通交流电时,电荷在电容器两极板聚集,会阻止电荷再向极板移动聚集,交流电频率变化越快,频率f越大,会在极短时间内完成冲放电过程,电容器对交流电的阻碍减小,容抗减小；电容器电容越大,同等频率的电流充电的电荷相等,根据U=Q/C 可得：同等量的电荷.电容器电容越大的电压越小,产生的阻碍交流电继续充电的能力越小.容抗就越小.要多看看书,把基础弄扎实.

G. 电容工作原理与作用

电容的工作原理和作用，要从不同的电容种类来看。
一、常用电容的种类

1、陶瓷电容

用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适于高频电路。

2、铝电解电容

它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜介质。它的特点是容量大，但是漏电大、稳定性差，有正负极性，适宜用于电源滤波或者低频电路中。

3、钽电容

钽电容由金属钽做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽表面生成的氧化膜做介质，它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。可广泛用于电源滤波、旁路、去耦。用在要求较高的设备中。

二、电容的作用

所谓电容，就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容的基本工作原理就是充电放电， 当然还有整流、振荡以及其它的作用。

1．隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。

2．旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

3．耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路，在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合。

4．滤波：这个对DIY而言很重要，显卡上的电容基本都是这个作用。

5．温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。

6．计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。

7．调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。

8．整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。

9．储能：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯，加热设备等等。（如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准，一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。

三、常用电容的应用

1、滤波电容

铝电解电容不适用于高频去耦，主要用于电源或电力系统的滤波。

2、在电路板的电源接入端放置一个1~10uF的电容，滤除低频噪声；在电路板的每个器件的电源与地线之间放置一个0.01~0.1uF的电容，滤除高频噪声。

3、旁路电容（Bypass Capacitor）：主要针对高频干扰，在进入芯片前滤除高频干扰，达到芯片自我保护的目的，通常滤除20MHz以上的干扰。

4、去耦电容（Decouple Capacitor）：去耦，最早用于多级电路中，为保证前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点而采取的措施。在电源中，当芯片内部进行开关动作或输出变化时，需要瞬时从电源线上抽取较大电流，该瞬时的大电流可能导致电源线上的电压降低，从而引起对自身和其它器件的干扰。为了减少这种干扰，需要在芯片附近设置一个储存电的“小水池”以提供这种瞬时大电流的能力。

5、为什么去耦电容不是越大越好？

答：去耦电容的去耦特性不仅跟容值有关，还跟电容的寄生参数，如等效串联电阻、等效串联电感、泄露电阻、介质吸收电容、介质吸收电阻等，这些参数同样会影响到高频滤波的效果。电容容值越大，寄生参数也越大。电容的谐振频率由其等效串联电感和容值C共同决定，这两者的变化都会影响到电容的谐振频率。电容在谐振点附近的阻抗是最低的，故设计时尽量选择谐振频率和实际工作频率相近的电容为佳。通常，工作频率变化较大时，可以选择一些谢振频率较低的大电容和谢振频率较高的小电容并联使用。

6、为什么在电源的输出端及负载电源输入端接入电解电容的同时还要并联高频电容？

答：在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰。

H. 电容器与电感性电路串联能否提高功率因数

当然可以，经过电容器后，较之前电流相位会超前，经过电感后，较之前电压相位会超前，电容电感串联能够引起串联谐振（我没有公式编辑器，所以不能给你公式），此时功率因数等于1

I. 电容器的串联和并联有什么区别

电容器的串联和并联区别为：组成方式不同、电流路径不同、断开不同。

一、专组成方式不属同

1、串联：串联是把元件逐个顺次连接起来组成。

2、并联：并联是把元件并列地连接起来组成。

二、电流路径不同

1、串联：串联电路中，由于电流的路径只有一条，所以，从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器，最后回到电源负极。

2、并联：在并联电路中，从电源正极流出的电流在分支处要分为两路，每一路都有电流流过，最后回到电源负极。

三、断开不同

1、串联：串联电路中，如果有一个用电器损坏或某一处断开，整个电路将变成断路，电路就会无电流，所有用电器都将停止工作。

2、并联：并联电路中，即使某一支路断开，但另一支路仍会与干路构成通路。在并联电路中，各个支路之间互不牵连。

参考资料来源：

网络——串联

网络——并联

J. 电容器在直流电路中和交流电路中的作用有什么不同

大体上说：
在稳恒电路中，电容器隔断了电流通路；
在单向脉冲电路中，电容器有限制电流大小、滤波、改变相位等作用；
在交流电路中，电容器提供了电流通路，还有限制电流大小、滤波、改变相位等作用。