关于电容的问题,不都是说电容是通交流的吗?也就是交流信号没有改变,那为什么电容可以滤波?
电容(Capacitor)是第二种最常用的元件。电容的主要物理特征是储存电荷。由于电荷的储存意味着能的储存,因此也可说电容器是一个储能元件,确切的说是储存电能。两个平行的金属板即构成一个电容器。电容也有多种多样,它包括固定电容,可变电容,电解电容,瓷片电容,云母电容,涤纶电容,钽电容等,其中钽电容特别稳定。电容有固定电容和可变电容之分。固定电容在电路中常常用来做为耦合,滤波,积分,微分,与电阻一起构成RC充放电电路,与电感一起构成LC振荡电路等。可变电容由于其容量在一定范围内可以任意改变,所以当它和电感一起构成LC回路时,回路的谐振频率就会随着可变电容器容量的变化而变化。一般接受机电路就是利用这样一个原理来改变接收机的接收频率的。
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。另外电容的结构非常简单,主要由两块正负电极和
夹在中间的绝缘介质组成,所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。电容的用途非常多,主要有如下几种:
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
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。
还是先回顾一下定律吧,交流电:电流的方向会随着时间作周期性的变化。“脉冲方波交流电”“锯齿波交流电”都是交流电,交流电什么波形都有,我们常用的主要是正弦波交流电。
直流电:电流随着时间不改变方向。电流大小改变的只要是方向不改变统一都是直流电。
我们用的市电都是交流电,交流电变成直流的时候必须用二极管转换成全波直电流(全波直流电并不是平滑的直流),前半波电流对电容充电,充满电以后到了下半波提供的电压会越来越小,这个时候电容就起作用了,充满电的电容这时候会放电,继续给设备提供电流,等到电源的上半波又来的时候电容就又充电了。循环下去。电容越大,平滑度越好。
我感觉隔直流通交流这种说话有点容易误导人,这种说法很容易让初学同学误解走错方向。应该说电容通高频阻低频(有频率的直流电也可以通过),电感通低频阻高频(有频率的直流电或者交流电都没有关系),通交流还是隔直流是要看电容的容量大小了,电容和电感好比一个阀门,如果有一个1Hz到5GHz的频谱的话,电容量越大这个阀门越靠近低频谱,凡是高于这个频率的电流都可以通过,比如一个1000uF的电容只要是大于5Hz以上的频率都可以通过,小于5Hz的不能通过。如果电容量越小这个阀门就会越靠近高频,比如10pF允许只允许高于3GHz的电流通过。
电感也是储能的元器件,电感量越大这个阀门越靠近低频谱,凡是高于这个频率的电流都不可以通过,举个例子说,一个1nH的电感只要是低于5GHz以下频率的电流都可以通过,一个1uH的电感只要是低于1000Hz的都可以通过。
你要问为什么可以通过,这个做个动态的动画才好理解,你可以形象的理解一下,电容是充放电的容器,其中一个极性在充电吸收正电荷电子的时候,另外一个极性必定也会在吸收负电荷空穴形成电流(电容充满电是需要时间的),电容在没有充满电之前两边两个极性都会形成电流而且两边电流大小方向都是相等的,这就相当于通电了,充满电吸收停止就不会有电流了,然后在放电的时候再形成电流通电。比如50Hz的电流,刚接通电源的时候,1Hz的前半周期是对电容的充电,此时如果是在直流工作的电器中(比如电视,开关管电源),电器中还不能达到工作的电流,因为电容在吸收电流充电,但是只有几纳秒,后半周期电流方向改变时电容开始放电,然后就充电放电作循环开始工作。
所以说电容在充电和放电的时候交流电才能通过电容,1Hz的前半周期没有走完电容就充满电了的话,前半周期剩下的时间电容是不允许电流通过的,只有等到下半周期让电容放电,才会允许电流通过电容,如果是无极性电容放电的同时也是在充电(因为无极性电容没有极性)。所以如果想让电流不间断通过电容,就要选择充电时间大于半个周期的时间。比如50Hz的电流前半周期的上半波(也就是1秒除以50除以2等于0.01秒,比如1uF的电容充电时间是10毫秒,50Hz的电流刚好能通过,低于50Hz的就不能通过,因为低于50Hz的频率半周期时间会大于10毫秒超过电容的充电时间了,电容截止充电时电路中就不会形成电流,所以就不导通了。这个10毫秒就是在设计电路时选择多少容量的电容才合适的根据。
电感也是一个储能元件,可以形象的理解为,电流必须给电感充满电感量才会导通,跟电容正好相反,电感是充满电才会导通。电流通过螺旋的导体时会产生一个阻碍电流改变方向的磁通量,这个阻碍就是感抗,磁通量就是电感量(电感的圈数越多电感量越大,增加磁芯会增大电感量),想要电流通过电感,在1Hz频率的前半周期或者后半周期必须要达到这个电感的电感量才能通过,如果没有达到电流改变方向了,电流是不能通过电感的。比如一个1uH的电感充满电感量需要10ms,那50Hz刚好能通过。大于50Hz的就不能通过,必须选择充能时间短的电感,电感量越大充能时间越长。
电容的饱和度决定两级的电流的大小,电容的电容量是材质决定的,比如铝电解电容,钽电容一般都是容量大。薄膜电容,陶瓷电容都是容量比较小的电容。
所以常见的音响分频器就是很好的例子:如果想要低音喇叭发出20Hz到200Hz的声音,低音喇叭需要在喇叭线路串联一个大电容(可能在200uF只允许20Hz以上的频率通过)和一个大电感(不允许200Hz以上的频率通过),高音喇叭串联一个小的电容(几uF的电容允许600Hz以上的频率通过),可以不串联电感了因为20kHz已经超过纸盆喇叭振膜的震动范围了,如果要串就串一个非常非常小的只有几nH的电感限制20kHz以上的频率通过。
以上说法只是一种理解的方法,但原理不一定对。
电容滤波,说的也是上面的东西,只是,它说的是,留在电容一端(如正极)的直流电压。因为电容把交流都短路到负极了,所以就只剩下直流了,电压也就不会波动了,这就叫滤波了
通过不是无损,和电阻一样,都有自身的压降,所以可以滤波,但是理想电容只是交换能量,不坐有用功。
关于电解电容串联并联的问题
电解电容并联后耐压值不会升高。电解电容串联后容量是减小的。电解电容串联后电压不会升高,但耐压值会升高。电解电容爆炸会有多大威力 ?根据电解电容的容量和所加的电压可以计算出来。一般容量越大电压越高,短路时释放的能量也越大。并联时,正极接正极,负极接负极。串联时,正极接负极,负极接正极。
电容有极性吗?
问题六:无极性电容可以取代极性电容吗 非极性电容完全可以代替电解电容,只要注意耐压就行.电解电容靠铝箔的氧化膜与电解质起反应存储电荷,类似于蓄电池,优点是容量大价格便宜,但要意极性,并且不能用于交流电.问题七:104电容分不分极性,如果分怎么分? 电容里 104的有瓷片电容 薄膜电容 都不分极性 ...
电阻电容的问题,。帮菜鸟的忙。
缺点就是散热问题不好解决,出了故障不易检查。要知道某一集成电路的电容的基础知识电容的基础知识常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。电容的外形电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容...
1.5千瓦的抽水机发热是不是电容的原因?
2、启动线(副绕组)圈砸间短路或接地(壳);3. 供电电源电压过高;4、启动电容容量不够;5.负载过大;6.短时间内频繁起动;7.电容受潮,接地(壳)等等 电容器的选择要求:1、电容量大于原来的可以,但是耐压一定要保证;2、电容经常爆是电容的质量问题,两方面问题:(1)耐压可能不够,(2)...
什么是电感和电容
电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。 电容的符号是C。在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F。一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法。 很多电子产品中,电容器都是必不可少的电子元...
电解电容正负极通不通的问题
电解电容一般电容都比较大,你用万用表测量的时候,相当一直在给电容充电,就感觉到两个表笔之间有电流,以为是通的。你多测量一会,等电容充满电,基本就不通了,就是能量到电阻,基本也是由于电容的漏电流造成的。用万用表判断电解电容的电阻,一是看你亮的电阻是不是稳定的,再就是看电阻大不大...
电容充电的一个问题
由于VT1、VT2的特性无法百分之百相同,假设某一三极管VT1之电流增益比另一个三极管VT2高,则VT1会比VT2先进入饱和(ON)状态,而当VT1饱和时,C1由VT1 CE极经VCC、R2放电,在VT2 BE极形成一逆向偏压,促使VT2截止。同时C2经R4及VT1的BE极于短时间内完成充电至VCC。VT1 ON、VT2 OFF的情形并不是固定的...
电容接线问题为什么风扇启动电容,两个接
家用电风扇所用的都是单相交流电机,因此只需要一根火线一根零线就能正常工作,不过为了保护电机,都需要额外安装一个电风扇启动电容,这样可以避免在启动的时候因为电流过大而烧毁绕组。安装这个电容的时候首先需要对电机进行检测,另外在电机上有三个线头,把万用表调到电阻挡,分别测量线头之间的电阻,其中...
电容器能量的问题
这是通过积分产生的:dQ=Idt(1),C=dQ\/dU=(Idt)\/dU(2),dE=UIdt(3).由(2)式得dt=(CdU)\/I, 带入(3)式得:dE=(UICdU)\/I=CUdU,左边对E进行积分,右边对U进行积分,(积分是微分的逆过程,微分和求导数差不多)因为U^2'=2U则对U积分后为U=(U^2)\/2,则:E=0.5CU^2。
电容烧了能否换个同规格的电容用
通过我这些年来的维修经验,我认为更换电容时要注意三个方面的问题, 第一个方面是更换电容时最要用同一性质的电容去更换, 如果在维修时坏的是涤纶电容,那么就不能用电解电容去替代; 第二个是要考虑容量的问题 ,除非电容在电路中用作滤波来使用的,对于其它场合所用的电容最好在容量上要一致,起码不能相差太大。
鄣战妇可: 那是的,因为电容器的两个电极之间是绝缘的,所以他对直流电是起到隔离作用,为什么说它通交,也只是一个比较形象的说明了一下它的工作特性而已,即它的充放电工作过程.
河曲县13224853802: 电容的串联电容的串联我一直无法理解,不是说电容通交流实际上并不 ?
鄣战妇可: 如果 你理解了一只电容的充电,并联电容的充电就不难理解了.如图三只电容并联,共有六个极板.当电路接通,1板积聚正电荷,在正电荷的作用下,2板就积聚导体中...
河曲县13224853802: 电容是隔直通交还是隔直阻交 - ?
鄣战妇可: 隔直通交,因为,交流电在电容一端变化时,电容另一端正负电子也会交替变化,持续不断,产生电流,是交流电,因此看起来是可以通交的.这是我高中自己理解的,可能不正确,
河曲县13224853802: 电路中带有电容是看成开路还是通路? - ?
鄣战妇可: 电容的复阻抗为1/jwc(w为电流或电压的角频率),当为直流时(w=0),此时阻抗为无穷大,因此可以看成断路;当为交流时,阻抗为有限值,可以看成通路(若w很大,电容的阻抗可以视为0,可以视为短路).
河曲县13224853802: 电容不是通交流隔直流吗,那为什么直流电路上还有电容? - ?
鄣战妇可: 电容有隔直的作用,但不限于这个作用,还有滤波、旁路等很多作用,直流电路中应用了电容的这些作用.
河曲县13224853802: 各位大侠,电容不是通交流隔直流的吗, - ?
鄣战妇可: 1)交流电虽然因电容器的充放电特性能在串联电容下流通!但因不同容量和不同频率的交流电形成的容抗不同!因此可能串电容后输出的电流很小!不足以使小电机运转!2)万用表测电路串电容后的电压还是原值!这是空载值!加负载后就降低了!3)玩具小电机是永磁式串励电机!是交直流都能转的!4)电容降压不适用于电机类电流元件!
河曲县13224853802: 电容不是通交阻直的吗,那能通过电容的应该是交流电才对,为什么通过滤波电容的反而是直流电呢 - ?
鄣战妇可: 电容的作用确实是通交流阻直流,滤波电容也一样,而不是通直流阻交流.因为它不是串接在电源中,而是与电源并联的,这就把一部分的交流成分通入地了,也就是说把交流滤掉了,而对直流来言,是不会通入地的,是没有影响的,这就是滤波电容滤掉交电流的原理,也可以说是通交流阻直流.如果串接在电源中,那么它也是通交流阻直流,只能让交流电过去,而直流电过不去.
河曲县13224853802: 电容什么只通交流 - ?
鄣战妇可: 先记住定律,交流电:电流的方向会随着时间作周期性的变化.“脉冲方波交流电”“锯齿波交流电”都是交流电,交流电什么波形都有,我们常用的主要是正弦波交流电. 直流电:电流随着时间不改变方向.电流大小改变的只要是方向不改变...
河曲县13224853802: 都说电容是隔直通交,可为什么电容还要在直流电路里使用,直流电接上电容不就等于没电通过嘛! - ?
鄣战妇可: 你可以这样理解,把电容看做是一个水桶,左边接一个进水管,右边接一个出水管,水桶的作用是储存进水管的杂质,沙子等,然后输出管输出的水既干净又平滑.杂质,沙子就好比交流电.
河曲县13224853802: 电容不是隔直通交的吗? - ?
鄣战妇可: 追问: 是啊,那不是说隔直通交的吗? 回答: 并电容的主要目的是滤波. 补充: 如果一个电容接到直流电上时, 在接通的瞬间是充电. 因为Q= CU, 因而电路中瞬间有电荷的定向移动, 有短暂电流.但一旦稳定后, 电路中电荷就不再移动,...