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電容器兩端電壓怎么計算?電容器兩端電壓公式
電容器兩端的電壓也符合歐姆定律
電容器兩端的電壓=流過電流*容抗,即U=IXc
電容的容抗Xc=1/(ωC),ω為電流角頻率ω=2πf
電流頻率為f,市電為50Hz,C為電容的容量。
一個電容器,如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏,這個電容器的電容就是1法拉,即:C=Q/U 。但電容的大小不是由Q(帶電量)或U(電壓)決定的,即電容的決定式為:C=εS/4πkd 。其中,ε是一個常數(shù),S為電容極板的正對面積,d為電容極板的距離,k則是靜電力常量。13多個電容的串聯(lián)和并聯(lián)計算公式:C串:1/C=1/C1 1/C2 1/C3 。常見的平行板電容器,電容為C=εS/d(ε為極板間介質(zhì)的介電常數(shù),S為極板面積,d為極板間的距離)。
作用
在直流電路中,電容器是相當于斷路的。電容器是一種能夠儲藏電荷的元件,也是常用的電子元件之一。
這得從電容器的結(jié)構(gòu)上說起。簡單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(zhì)(包括空氣)構(gòu)成的。通電后,極板帶電,形成電壓(電勢差),但是由于中間的絕緣物質(zhì),所以整個電容器是不導電的。不過,這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓(擊穿電壓)的前提條件下的。我們知道,任何物質(zhì)都是相對絕緣的,當物質(zhì)兩端的電壓加大到一定程度后,物質(zhì)是都可以導電的,我們稱這個電壓叫擊穿電壓。一般每月對電容器的熔體進行一次檢查,如發(fā)現(xiàn)燒壞,應立即更換,熔體的規(guī)格根據(jù)電容器的額定電流大小確定。電容也不例外,電容被擊穿后,就不是絕緣體了。不過在中學階段,這樣的電壓在電路中是見不到的,所以都是在擊穿電壓以下工作的,可以被當做絕緣體看。
但是,在交流電路中,因為電流的方向是隨時間成一定的函數(shù)關(guān)系變化的。而電容器充放電的過程是有時間的,這個時候,在極板間形成變化的電場,而這個電場也是隨時間變化的函數(shù)。實際上,電流是通過電場的形式在電容器間通過的。
在中學階段,有句話,就叫通交流,阻直流,說的就是電容的這個性質(zhì)。
什么是超級電容器?
超級電容器是一種新型的儲能裝置,由于其相對于傳統(tǒng)的平板電容器具有較高的能量密度,而相對于二次電池而言其具有較大的功率密度,因此它常常被描述為能夠“bridge the gap between capacitor and battery”。主要原因是電容器的參數(shù)改變,但沒完全失效,在一定程度上還有作用,但達不到應有的作用,使得現(xiàn)有的故障現(xiàn)象出現(xiàn)。Maxwell公司公布的超級電容器與鋰電池性能對比以及超級電容器的優(yōu)缺點的對比,如下面表格所示
參數(shù) 超級電容器 鋰電池
充電時間 1-10 s 10-60 min
循環(huán)壽命 1,000,000 or 30,000次 >500次
輸出電壓 2.3 – 2.75 V 3.6 V
能量密度(Wh/kg) 5 120-240
功率密度(W/kg) ~ 10,000 1,000-3,000
用萬用表電阻檔粗略鑒別5000PF以上容量電容的好壞
用萬用表電阻檔可大致鑒別5000PF以上電容器的好壞(5000PF以下者只能判斷電容器內(nèi)部是否被擊穿)。檢查時把電阻檔量程放在量程高1檔值,兩表筆分別與電容器兩端接觸,這時指針快速的擺動一下然后復原,反向連接,擺動的幅度比更大,而后又復原。這樣的電容器是好的。常見的平行板電容器,電容為C=εS/d(ε為極板間介質(zhì)的介電常數(shù),S為極板面積,d為極板間的距離)。電容器的容量越大,測量時電表指針擺動越大,指 針復原的時間也較長,我們可以根據(jù)電表指針擺動的大小來比較兩個電容器容量的大小。