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詳解 電容器的工作原理, 電容原理

作者:佚名    文章來源:本站原創(chuàng)    點擊數(shù):    更新時間:2018-12-11

電容器的工作原理:充放電過程 

圖中,A與B為平行放置的導(dǎo)電極板,其間隔以絕緣物質(zhì)(如空氣),經(jīng)由一開關(guān)S連接至一直流源E。兩極板未接通電源前均保持中性為不帶電之狀態(tài)。當(dāng)S閉合后,極板A之電子被吸引向電池的正極,因而A呈現(xiàn)帶正電荷的現(xiàn)象;同時電池負(fù)端的電子則被排斥向極板B,使B呈現(xiàn)帶負(fù)電荷的現(xiàn)象;因此,在A、 B兩極板之間形成電場并建立一電位差V。這種電子流動的現(xiàn)象持續(xù)進(jìn)行,所轉(zhuǎn)移之電量與電源之電壓成正比,直至AB兩極板間之電位差與電源電壓相等時
(V = E),才停止電子之移動。電子流動的過程中,將電源的能量帶出而轉(zhuǎn)存于兩極板之上,也就是說儲存了電荷。
如上所述,將兩平行導(dǎo)電極板隔以絕緣物質(zhì)而具有儲存電荷能力的器材,稱
為電容器(capacitor或condenser)。導(dǎo)電極板稱為電容器之電極(electrode),絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)(dielectric)或簡稱介質(zhì)。

電容量(capacitance)是用來表示電容器能儲蓄電荷的能力(或容量)。各種電容器,因?qū)w的大小體形狀體材質(zhì)及板間距離與介質(zhì)種類等因素的不同而有不一樣的電容量,但所能儲存的電荷量Q與其電位V系成正比,即

Q=CV
式中的比例常數(shù)C即為電容器之電容量,簡稱電容。

C=Q/V
電容的單位為「庫能/伏特」,為了紀(jì)念科學(xué)家法拉第(Michael Faraday l791~1867,英)對電學(xué)的偉大貢獻(xiàn),將1庫侖/伏特的電容稱為1法拉(farad)
,簡稱法,單位記號為F或f。在實用上,法拉之單位常嫌過大,例如一個球體
若要1法拉的電容,則半徑必須為9*10e9公尺!因此常以微法(μF)或微微法(μμF或pF)來表示電容值的大小。

兩平行金屬板電容器是最簡單而且實用的電容器,在兩板之間填以介質(zhì),兩板之間隔d甚小于板的面積A,如下圖所示。電容之大小與金屬板之面積及介質(zhì)之介電系數(shù)ε成正比,而與兩板間之距離成反比,即

C=(εA)/d
真空或空氣之介電系數(shù)為ε =8.84*10e-12(F/m)。
 電容器的工作原理

Tags:電容器工作原理,電容  
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