电容器:描述、种类、封装
一、电容器的结构
两个彼此绝缘的导体构成的器件称为电容器
平板电容器
二、电容的计算公式
电容器一个极板上所带电量Q与两电极之间电压U的比值,称做电容器的电容,用符号C表示为:
电容器计算公式
当电容器为平板电容器时,电容为:
平板电容器计算公式
其中,式中,S为两极板正对的面积,单位为m2; d为两极板之间的距离,单位为m; ε为绝缘材料的介电常数,单位为F/m;
三、单位换算
实际使用的电容器的电容都很小,常用μF(微法)和pF(皮法)做单位。其换算关系为 :
换算关系
四、电容器中的电场能
电容器中电场的电场能与电压有关。当一个电容器的电容为C、两电极之间的电压为U时,电容器中电场能WC的大小为:
电容器中的电场能计算公式
电容器在充电过程中,两电极之间的电压由U1上升到U2时,电容器从电路吸收的电能或由电能转换为电场能的能量为:
充电时的电场能计算公式
电容器在放电过程中,两电极之间的电压由U1下降到U2时,电容器释放的电场能或由电场能转换为其他形式能的能量为:
放电时电场能计算公式
五、电容器的种类
电容器的种类有很多,我们在做设计的时候一般只会用到几种常用的电容,很多种类很少用到,下面我就介绍以下几种常用的电容。
1.陶瓷电容
陶瓷电容器又称为瓷介电容器或独石电容器。顾名思义,瓷介电容器就是介质材料为陶瓷的电容器。如下图:
插件陶瓷电容
贴片陶瓷电容
2.电解电容
电解电容是电容的一种,金属箔为正极(铝或钽),与正极紧贴金属的氧化膜(氧化铝或五氧化二钽)是电介质,阴极由导电材料、电解质(电解质可以是液体或固体)和其他材料共同组成,因电解质是阴极的主要部分,电解电容因此而得名。如下图:
电解电容
3.钽电容
钽电容全称是钽电解电容,也属于电解电容的一种,使用金属钽做介质,不像普通电解电容那样使用电解液,钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸绕制,本身几乎没有电感,但这也限制了它的容量。如下图:
钽电容
六、电容器的封装
针对上面所述的种类来看封装,如下:
陶瓷电容的封装有:
Through Hole、0805、0603,0402。
电解电容的封装有:
Radial4x7mm,Radial8x12mm,Radial6.3x11mm,SMD4x5.8mm,Radial16x25mm,Radial,16x30mm等等。
钽电容的封装:
CASE-A_3216,CASE-D_7343,CASE-B_3528等等
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