電容的用途

電容種類繁多，應(yīng)用甚廣。筆者就以幾個(gè)實(shí)例拋問(wèn)題，再舉例著重講述電解電容和瓷 片電容在電路中的儲(chǔ)能、濾波和去耦等功能。

（1）使用吸塵器時(shí)收音機(jī)會(huì)出現(xiàn)“啪啦、啪啦”的雜音，原因是吸塵器的馬達(dá)產(chǎn)生的 微弱（低強(qiáng)度高頻）電壓/電流變化通過(guò)電源線傳遞進(jìn)入收音機(jī)，以雜音的形式出現(xiàn)，將這 種干擾稱之為“傳導(dǎo)干擾”。

（2）當(dāng)摩托車從附近道路通過(guò)時(shí)，電視機(jī)會(huì)出現(xiàn)雪花狀干擾。這是因?yàn)槟ν熊圏c(diǎn)火裝

置的脈沖電流1產(chǎn)生了電磁波，傳到空間再傳給附近的電視天線、電路上。將這種干擾稱之 為“輻擾”。

（3）冬天的時(shí)候，特別是在北方比較干燥的城市，經(jīng)常會(huì)看到衣 服有“火花”，實(shí)際上這是“靜電放電”現(xiàn)象，稱之為 ESD。如果此時(shí)你用手觸摸一些電子元件，說(shuō)不定會(huì)電1擊毀這些元器件，因?yàn)殡妷河?3~5KV 之高。而電容器充放電的過(guò)程是有時(shí)間的，這個(gè)時(shí)候，在極板間形成變化的電場(chǎng)，而這個(gè)電場(chǎng)也是隨時(shí)間變化的函數(shù)。電壓隨高，但電量很少，所 以對(duì)人體危害不大。

（4）開空調(diào)時(shí)，室內(nèi)的熒光燈會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)變暗的現(xiàn)象，這是因?yàn)榇罅侩娏髁飨蚩照{(diào)， 電壓急速下降，利用統(tǒng)一電源的熒光燈受到影響，這種電壓突然驟降的“浪涌”現(xiàn)象，稱 之為 Surge。

優(yōu)點(diǎn)                                                                     缺點(diǎn)

1.        循環(huán)壽命長(zhǎng)                                             1.    低能量密度

2.        高功率密度                                             2.    線性下降的放電電壓

3.         可快速充放電                                         3.    自放電強(qiáng)

4.         安全                                                     4.    低輸出電壓

5.         工作溫度范圍廣

表格來(lái)源，Maxwell Technologies, Inc.

關(guān)于超級(jí)電容器，有一本很經(jīng)典的書籍B. E. Conway的“Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentalsand Technological and applicati”。要想詳細(xì)了解電容器知識(shí)的小伙伴可以仔細(xì)閱讀一下該書籍。表針向右擺動(dòng)的角度越大（表針還應(yīng)該向左回?cái)[），說(shuō)明這一電解電容的電容量也越大，反之說(shuō)明容量越小。這里主要基于文獻(xiàn)閱讀的形式來(lái)介紹一下電容器的相關(guān)知識(shí)。

在電源給電容器充電過(guò)程中的任一時(shí)刻，若電容器所帶電荷量為q，則電容器兩板間的電壓U＝qC。充電電流必然流經(jīng)內(nèi)阻r，設(shè)內(nèi)阻r兩端的電壓為Ur，根據(jù)歐姆定律可知E電動(dòng)勢(shì)＝U＋Ur。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(dá)不到應(yīng)有的作用，使得現(xiàn)有的故障現(xiàn)象出現(xiàn)。所以不難想象，圖6.12中斜直線上方的三角形面積，即為電源電動(dòng)勢(shì)做功QE電動(dòng)勢(shì)過(guò)程中被消耗在內(nèi)阻r上而轉(zhuǎn)變?yōu)榻苟鸁岬哪芰俊?

問(wèn)題解決了！在用電源給電容器充電的過(guò)程中，只能有一半的能量被電容器儲(chǔ)存，必然有另一半能量消耗在回路的電阻之上。如果電容器儲(chǔ)存的能量很多，則消耗在回路電阻上的能量也就同樣的多。運(yùn)行過(guò)程的電容器的電壓、電流和頻率等參數(shù)，應(yīng)符合電容器的要求，不得長(zhǎng)時(shí)間過(guò)壓、過(guò)流運(yùn)行。如果這部分能量全部消耗在電源的內(nèi)阻上，則對(duì)電源十分不利，這也是在充電回路中另外增加限流電阻的原因。

至此，可能還有一個(gè)疑問(wèn)：如果對(duì)電容器充電的能量利用率僅有50％，給使用電容器作為電源的電動(dòng)汽車充電不是會(huì)浪費(fèi)很多電能嗎？要知道上面討論的是用有固定電動(dòng)勢(shì)的電源給電容器充電的情況，如果給大容量電容器充電，應(yīng)該使用可變電動(dòng)勢(shì)的電源，這樣可以使充電的能量利用率大大提高。接著交換測(cè)試棒再試一次，看表針的擺動(dòng)情況，擺幅越大，表明電容器的電容量越大。

并聯(lián)電容器補(bǔ)償無(wú)功發(fā)熱裝設(shè)方法

個(gè)別補(bǔ)償

該補(bǔ)償方法是在單臺(tái)用電設(shè)備附近裝設(shè)并聯(lián)電容器組，這種方式通常和用電設(shè)備同時(shí)投入和斷開。

采用該補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償徹底，高壓線路和變壓器上的無(wú)功電流減少了，而且低壓干線和分支線上的無(wú)功電流也同時(shí)減少，線路壓降和線路損耗同時(shí)減少；

采用該補(bǔ)償方式時(shí)，電容器和被補(bǔ)償設(shè)備電感感應(yīng)電動(dòng)機(jī)共用一套控制設(shè)備，同時(shí)投入或退出運(yùn)行，所以管理分散，維護(hù)不便，而且電容器不能充分發(fā)揮效率，利用率不高。