电容器的构造
电容器的构造
一、前言
现代电子电路（无论数字或模拟）均可以分解为四大组成元素：电阻器、电容器、电感器、PN结（二极管和三极管）。或许有些朋友会感到惊讶和质疑，密布各种元器件的板卡以及高集成度的CPU竟然能够被分为这么简单的四件东西？事实无容置疑，CPU主要由晶体三极管（晶体管）构成，而晶体三极管的主要元素为PN结。而板卡上的各种芯片和元件也无一例外由这四大元素构成，甚至连导线我们也可以将其看作是一个阻值极低的电阻器。可以说，当今芯片和板卡的设计根本其实就是对这四大元素的调配和应用，
只要了解了这四大元素就了解了现代电子电路。
在这四大元素中，电脑用户最为关注、讨论最多的就是电容器（Capacitor）。各大电脑硬件论坛中，关于电容器的讨论数不胜数，各类观点也是层出不穷。其中虽不乏真知灼见，但也产生了一些误区并发生了大范围传播，影响了人们对一些产品的正确评估。因此，笔者特别进行了大量研究及咨询，尽可能使用通俗易懂的语言向各位深入浅出的讲述电容器，让大家走出现存的误区，更全面认知电容器。
本文将会分为两部分：1.电容器的构造；2.电容器的功用与性能指标。在第一部分中笔者将为各位详细讲述电容器的分类、结构以及现存的误区；在第二部分中笔者会讲述电容的功能以及真正能够衡量电容
优劣的指标和方式。
二、电容的封装类型
人们对物品的第一印象通常都源自它们的外观。对于电子元器件来说，我们首先看到的就是它们的封装类
型。我们可以将其分为两类：贴片式和穿孔式。
穿孔式
穿孔式封装的元器件应该是人们最熟悉的类型，其详细还可分为引线式和插接式两种，它们的显著标志就是拥有引脚，插接式通常还有一个固定脚。安装它们时需要将引脚穿过PCB。尽管元器件的安装方式基本相同，但不同类型和定位的元件其形状和内部结构也各不相同，适用于不同的场合。
贴片式（Surface Mount Type）
贴片式元器件常会被简写为SMD（Surface Mount Device），贴片式电容仅仅是其中的一种。和引线式相比，此类封装的元器件仅需安装与PCB表面，而无须穿透整个PCB，便于自动化安装，也节省了PCB 面积。同时还可以让PCB内部走线更加自如，也会在一定程度上减少干扰。不过贴片式元器件焊接温度较高，对器件本身的耐温能力也会有一定的要求，并不是所有规格的元器件都可以采用。简单说，在元器件规格相同的情况下，贴片式封装要优于引线式，当然，成本也会更高。
误区
1．贴片式电容性能一定更好？
尽管贴片式封装有诸多优点，但电容本身的指标基本不会因此而改变。相比有引线式电容器，贴片式电容器可以在一定程度上减少引线电阻、分布电感、分布电容等会对电路造成干扰的元素。但是，在多数情况下其效果并非那么明显，至少为了追求贴片式元件而牺牲规格是绝对不划算的。总的来说，规格相同的电容器，采用贴片式封装只会在某些要求较高的部分优于引线式。不过由于贴片式元件无需穿透PCB，
所以在板卡设计布局等方面会占较明显的优势。
2．电容器的颜色决定品质级别？
目前网友们之间流传着一些以颜色分级电容的说法，例如紫色>绿色>蓝色>红色之类，这在如今其实是没有任何指导意义的。由于早年厂商和产品种类都较少时，所以人们根据经验用此规则进行判断和筛选。但时至今日，电容器品牌和种类层出不穷，即使某厂商确实采用不同颜色为自己的电容器产品进行分级，这个规则也绝不可以延伸至整个电容器产业。内在才能在根本上决定电容器品质，而电容器外壳的颜色通常仅仅是厂商的一种选择而已。有些还成为了厂商的标志性色彩，一般并不拥有分级含义。例如SANYO 偏好紫色，Nippon Chemi-Con多用蓝色，而著名薄膜电容器厂商WIMA的产品基本都采用红色。
3．电容器的外壳和形状决定电容器类型？
电容器的外壳和形状并不会决定电容器的类型。这就如同一个人不会因为穿正装或便装而改变，也不会因为坐卧或站立而改变。尽管有些类型的电容器的外壳拥有一些规律，但决定电容器类型的是外壳以内的物
质，我们也应该透过现象看本质。
尽管外形相似，但其本质不同（左固态、右液态）
惊讶么？左图为铝电解电容器，右图为钽电解电容器
可见仅通过外形，在一些情况下是无法判断电容器的类型的，要想确认电容器类型，除了靠经验之外，
最根本还是应该参照厂商的官方PDF文档。
电容器究竟分为哪些种类呢？以什么为区分依据呢？接下来笔者就为各位解答这些问题。
三、电容器的物理结构及分类：基本元素和云母电容
器
电容器的基本元素
电容器的基本结构十分简单，它是由两块平行金属极板以及极板之间的绝缘电介质组成。电容器极板上每单位电压能够存储的电荷数量称为电容器的电容，通常用大写字母C标示。电容器每单位电压能够存储的电荷越多，那么其容量越大，即：C = Q/V。
电容的基本单位是法拉（F）。1法拉的电容表示1库仑的电荷存储在电压差为1V的两块极板上时的电容。法拉是一个非常巨大的单位，地球的电容才能达到法拉级别，所以我们通常会使用微法（μF）和皮法（pF）为单位。1微法为百万分之一法拉（1μF = 1 × 10-6F）；1皮法
是一百万兆分之一法拉（1pF = 1 × 10-12F）。
电容器的电容与两极板重叠区域所确定的极板物理面积成正比，与极板间隔成反比。电容器中，不同的绝缘电介质拥有不同的介电常数，电容与介电常数成正比。
电容器的电容是会随温度变化而改变的，人们通常用温度系数来表示电容随温度的变化大小及方向。温度系数通常以百万分之几每摄氏度来标明（ppm/°C）。正温度系数意味着电容随温度的增高而增加，随温度的降低而减少；负温度系数意味着电容随温度增高而减少，随温度降低而增加。例如1μF电容器的温度系数为-150 ppm/°C，则温度每上升1°C，电容减小150pF（1
皮法为百万分之一微法）
绝缘电介质的绝缘强度（V/mil，伏特/密耳，1密耳 =0.001英寸）和厚度决定了电容器的最高直流耐压。若直流电压超出该数值，电介质就可能被击穿，且传导电流，从而导致电容器的永久损坏。电容器上所标识的电压值为额定电压，通常小于最高耐压值。
电容器的分类
电容器的类型通常以电介质的种类作为区分标准。严格来说电容器的种类很多，不过由于很多种类在日常生活中使用极少或者可以被其他类所取代，所以笔者在此仅介绍现代最常用的几种类型。当前常见的电容器可以分为五大类：云母电容器、陶瓷电容器、薄膜电容器、电解电容器、
可调电容器。
云母电容器
云母电容器的结构很简单，它由金属箔片和薄云母层交错层叠而成。金属箔构成极板，层叠的金属箔连接在一起以增加极板面积，层数越多电容也就越大。由于其性价比较低以及新型电容器的出现，目前云母电容器已经很少在电脑板卡上使用。
云母电容器通常的容值范围可从1pF至0.1μF，额定电压可从100V至2500V直流电压。
常见的温度系数范围从-20 ppm/°C至+100 ppm/°C。云母的典型介电常数为5。
四、电容器的物理结构及分类：陶瓷电容器和薄膜电
容器
陶瓷电容器
陶瓷电容器的基本结构和云母电容器十分相似，只不过电介质由云母变成了陶瓷薄片。我们在板卡上常见的陶瓷电容器通常为贴片式，特别是在一些高端显卡上拥有很高的上镜率。由于陶瓷的介电常数极高（1200），尽管其绝缘强度稍弱于云母（约为云母的2/3），但依然可以在电介质较厚（极板间距较大）的情况下获得较高的电容值。电介质厚度增加使得陶瓷电容的额定电
压普遍很高。
陶瓷电容器通常容值为1pF至2.2μF，额定电压可达6000V。陶瓷电容器典型的温度系数
为200000 ppm/°C。
薄膜电容器
薄膜电容器以塑料薄膜为电介质，因此也被称为塑料膜电容器。聚碳酸酯、丙烯、聚酰胺酯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚酯薄膜都是常用的绝缘材料。
关于薄膜电容器，恐怕音频发烧友对其的了解会远比我们这些电脑爱好者更多。薄膜电容的容抗通常很高，频率响应范围广而且介质损耗很小。这些优秀的特性令其经常出现在模拟电路的信号耦合部分，在音响设备中我们经常能见到它们的身影。关于介质损耗等性能元素将在本文的
第二部分中进行详细阐述。
五、电容器的物理结构及分类：电解电容器
电解电容器
电解电容器是使用最广泛的电容器，也是最受人们关注的电容器。我们在板卡上常见的那些“烟囱”均为电解电容器。电解电容器会被极化，一个极板为正，而另一个极板为负。这类电容器拥有很高的电容值，范围通常从1μF至200000μF。但是它们的击穿电压相对较低，通常所能做
到的最大击穿电压为350V。
电解电容器通常是由金属箔（铝/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。由于均以电解质作为负电极（注意和电介质区分），电解电容器因而
得名。
注：由于电解电容器是有极性的电容器，在使用时一定要注意极性。若电解电容器反接可能
会引起爆炸。
那么人们常说的“液态电容”与“固态电容”、“加套电容”和“铝壳电容”是怎么回事呢？其实，它们均为指铝电解电容器。所谓“液态”或“固态”是指电解质的形态。由于液态电解质在高温下容易大幅度膨胀，为了安全通常会在电容器顶部留有防爆槽（防止爆炸并非防爆浆），让电解质可以渗漏出来以避免爆炸，这就出现了“电容爆浆”。这个设计就好像当年的高压锅上的保险垫片。而固态电解质基本不用担心这个问题，只要将空气抽净基本不会因受热膨胀发生爆炸，所以此类电
容器一般没有防爆槽。
上“铝壳”、下“加套”；左“固态”、右“液态”
至于“加套电容”和“铝壳电容”，本是想表达“液态电容”与“固态电容”，这纯粹是一种因直接感性认知而产生的概念。电解电容器的外壳通常都是铝制，但是多数有塑料外套的电容均为液态电解质，而固态电解质电容的铝制外壳较为美观，因此人们产生了这样的说法。
除了我们在板卡上常见的传统电解电容器之外，近年来有一种名为双电层电解电容器（法拉电容器）的新型元件逐渐受到关注。这种电容器只有一个固体电极板，它是利用了液体电解液与固体电极相界面上形成的双电层来存储电荷，也就是说电解液本身充当了另一个电极。由于液体与固体的接触界面上形成的双电层间距极其微小（即极板间距极小），所以它的等效电容量可以比传统的电解电容器大的多，足以达到法拉级（甚至可以达到数万法拉）。
此类电容器得巨大容量使其完全可以作为电池使用。不过相比采用电化学原理的电池，双电层电解电容器的充放电过程完全没有涉及化学物质的变化，这种“物理电池”理论上可以经受无限
次充放电循环，而且充电速度和能量转化率也远远高于普通化学电池。但毕竟金无足赤，人无完人，由于双电层间距极小，因此其耐压能力很弱，一般不会超过20V。
六、电容器的物理结构及分类：误区
可调电容器
可调电容器通常是以改变极板间距为原理来调整电容器容量的。电脑用户可能不大会接触到
此类电容器，在此就不详细阐述了。
误区
1．电容器的外形可以决定类型？
这个话题再次出现在我们面前。在了解电容器的构造之后，相信各位对此有了更深的理解。电容器的类型是由其内在决定的，某种程度上也可以说是由电介质决定的。每种电容器通常都具
有多种姿态各异的外形并且多数为共通外形。
左起依次为：陶瓷电容器、薄膜电容器、钽电解电容器
2．防爆槽能决定电解质的形态？
尽管有防爆槽，但其实它是固态电容
电解质的形态和防爆槽没有绝对的联系。尽管通常使用液态电解质的电容器都拥有防爆槽，不过富士通的早期固态电解质电容器也保留了防爆槽（已经停产），当然，此时的防爆槽仅仅是
摆设。
同时还有一些不良厂商给液态电解质电容器硬加上一个完全密封的外壳。这种鱼目混珠的做法不仅构成了欺诈，同时还铸成了极大的隐患。此时如果发生电解液膨胀，将发生的不再是爆浆
而是爆炸！
3．固态电解质电容器一定比液态好？
现在的主板和显卡正大兴全固态风潮，那么是否固态电解质电容必然比液态电解质电容优秀呢？答案是否定的。电容器性能的优劣并不决定于电解质的形态，而是由一系列性能指标决定的，这些性能指标甚至还存在一定的互相制约，再加上产品种类繁多且性能参差不齐，简单用电解质形态来评价其优劣是不合适的。至于所用电解质是有机半导体还是高分子聚合物更无足轻
重。
关于电容器的优劣衡量并不能简单一句话作出结论，笔者将在本文的第二部分详细讲述。
4．音频相关电路最好使用液态电解质电容？
经典的Creative Sound Blaster Live! 5.1
目前流传着这样一个说法，就是主板的音频相关的部分以及声卡都应该使用液态电解质电容，其依据是当年的独立声卡均使用液态电解质电容。应该说这是一个想当然的说法。
这个误会产生的原因主要有两个。首先，由于板载声音芯片的普及，特别是HD Audio的普及，独立声卡已经逐渐淡出人们的视线。我们经常谈论的独立声卡都已经是上世纪的产物，像经典的Creative Sound Blaster Live! 5.1声卡已经有近10年的历史。在当年，电容器产业的发达程度远不如今日，以当时的设计标准来衡量今日的产品是不合适的。其次，电解质的形态不能够完全决定电容器性能，电容器在发挥不同作用时，对其各种指标的要求也不同。事实上今日更受音频发烧友喜爱的应该是薄膜电容器和电解电容器的组合，有些顶级发烧友甚至追求法拉电容器。华硕近日也推出了一款完全采用陶瓷电容器、固态电解质电容器和薄膜电容器的高端声卡产
品Xonar D2。
华硕Xonar D2
5．钽电解电容绝对优于铝电解电容？
不少朋友很追捧钽电解电容，认为钽电解电容比铝电解电容优秀。确实，钽电解电容温度特性、频率特性和可靠性均优于铝电解电容器，但是在容量和耐压方面就弱于铝电解电容器。同时，钽电容器具有半导体效应，非线性引起的失真较大，不宜在强信号的音响电路中使用，特别是藕合电路。但由于其频率特性好，很适合于数字解码电路。
可能有人会说，那电容不就是跟蓄电池一样了吗？如果你非要这样认
为，再某些层面也有一些相像！
不要急，我们还是先看看mpn里面电容的样子吧：
这个图中的白块块黄块块和黑块块的远见都是mpn里面经常见到的电容器，电容也分大小的，容量
大就能储存电量多，容量小就储存的电量小，它们的大小单位是用法拉来做单位的，法拉这个单位很大，mpn里面用的电容器都很小，所以常见的都用小单位微法和微微法。电容器长相不同也有一些相应的区别，
像这一些样子的
和这个样子白色的都是瓷电容，不分正负极，在电路途中用
这样的符号表示，c32表示在这个电路图中第32个电容，数字224是表示这个电容的大小前面两个数字是有效数字，后面的4是表示4个0，就是说这个电容的值是220000微微法（pF），也就是0.22微法（uF），这个样子的电容在mpn中都是用微微法做单位的；还有一种电容如图中的比较大一点的那个黄色的和黑色的，并且一头有一条横线标志的那个电容叫电解电容器，它是分正负极的，有横杠标志的那一端就是正极，在电路中要接在高电位的，接反了它就会发热漏电不能起到它的作用了，严重还会冒烟起火！电解电容在电路中用的符号
也与瓷电容不同：
可以看到标示2的那端是一个长方块，那就是电解电容的的正极，也就是有横杠杠的那一端。电解电容的值一般比较大，电路图中220u就是220微法（uF），斜杠后面是电解电容的耐压值，6.3v就是说这里用的电解电容耐压要到6.3v，当然耐压更高的电容也可以，但是低了不行！220微法的电解电容在贴片元件上怎么表示呢？它的表示法和瓷质电容是一样的227就是了，220000000微微法，简
单吧！也有一些电解电容例如标10 25v 的，它表示10微法耐压25v
的电解电容！
说了这么多要说说电容器是干什么用的了，电容器虽说能储存电能但是很少有拿它当电池用的，那么拿它作什么用呢？在mpn电路中主要用它做滤波来用，原来电容有一个重要特性就是“通交流，隔直流”，什么意思？也就是说像声音信号、交流电等这些电压是一种有规则或者无规则的电流流动方向不断变化着的电压；直流电就像电池里的电压它的电流是一直从正极流向负极的，由于方向不会变化就叫直流电，像这样的电流就不能连续的通过电容器，在mpn电路中往往就同时存在着两种电流成份，有一些地方是不能存在直流成份的（例如mpn耳机里面就不能有直流成份，否则耳机就会发热烧坏，所以从主控出来的声音接口就要通过两个隔直流的电解电容把直流隔断），有一些地方同样不能存在交流成份（例如我们需要的纯净的直流电，就要把它里面交流成份滤掉于是就在正电和负电之间接一个电容，让交流成份直接通过电容流到负极），于是我们就通过电容器让交流（波动的）电流通过电容，阻断按照一个方向流动的直流电的电流！
需要说明的是电容的大小跟能通过它的变化电流的快慢有关，电流变化速度快的可以通过容值小的电容，变化速度慢的就不能通过电容值很小的电容，无线电波是一种变化速度很快的交流电，因此可以通过十几微微法的电容，声音的变化速动就慢得多了，要几十微法甚至几百微法的电容才能通过，所以从主控到耳机之间的隔直流电容（我们叫隔直耦合电容）一般都是50-100微法的电容，太小就会影响声音大小和音
质，但是变化很快的交流成分我们人的耳朵就听不到了，它也能顺利通过大电解电容，这种变化很快人耳听不到混杂在声音里的变化电流通过耳机时，会对我们造成烦躁不安不舒服感，必须把它滤除掉不让他通过耳机，于是就在它进入耳机前用一个磁珠L4 L5阻挡一下再用一个小电容C30 C31给它提供一个通路让它直接进入地！如图
这个磁珠和电容组成
的电路叫做LC滤波电路！
凡是直接接地的电容不管是电解电容或者瓷电容一般都是给交流电提供入地的滤波电路，这样的电容就叫滤波电容。电解电容是给变化慢得交流电提供通路的，瓷电容是给变化快的交流电提供通路的！
直流电在接通电容的瞬间会给电容充电，要充电就要有充电电流，电充满了，也就没有电流了！充电量多少跟电容的大小有关，数码相机中的闪光灯中有一个耐压500v2200微法的储能电解电容，大约300v 的电压在里面储存着，储能电解电容通过激发瞬时通过闪光灯管放电发出强亮的灯光，这个应用就是电容的储电作用！实际上电容器通交流隔直流的特性也是用的电容充放电的原理，这个原理比较费解需要你慢慢
琢磨才会理解！
下面分析几个使用电容的电路，以加深印象！
上面这个电路是mp3中给矩力2085 2051 2091等主控提供1.5v基准电压的稳压电路，1.5v基准电压要求是非常纯净的直流电压，里面绝对不能有交流变化的电流成份！这个图中通过一个1.5v稳压IC把从3脚输入的AVCC 3v电压稳定到1.5v从2脚送出来，但是里面可能会混杂有变化快慢不同的变化电流干扰1.5v电压的稳定性，所以必须要用电容把交流成分给滤除掉，电路图中的C1 C2 E1 和22欧姆的电阻等就是为了把里面的变化快慢不同的交流电电流直接入地而滤除掉，这样提供的1.5v电压就成了纯净的稳定直流电压了！
下面这个电路中的所有电解电容和瓷电容的作用也都是起到相同的作
用：
这个电路是收音模块左右声道声音输出电路，电路中的C1、 C2就是隔直耦合电容，它使用的是105的电容，就是1微法的瓷质电容器，收音模块的收音机声音就是通过这两个电容器耦合到主控里面的音频放大电路进行放大，主控里面的音频放大电路需要的是纯交流的声音成
分，隔断直流成份一免干扰主控里面的音频放大电路的正常工作！
下面这个电路图是瑞芯微2606主控的复位电路图：
有两个电容 C38 、C44在这个电路图中，C44是滤波电容不多讲了，重点讲一下C38，在开机的一瞬间，vcc的3v电接通给c38充电，电流通过流过充电电路到三极管的基极，三极管基极瞬间得到一个正电压，于是三极管导通相当于三极管的发射极和集电极接通，resetn就相当于与地接通，电压为0v，随着c38电容充满了电（时间是根据C38大小决定的，大了时间就长，小了时间就短，104的电容要充满点的时间在这里要0.2秒-0.5秒），三极管基极的电压就变为0v，三极管关断，resetn处的电压随之升高到3v，完成主控复位工作！
电容器用金属化薄膜
电容器用金属化薄膜 1范围 本标准规定了电容器用金属化薄膜的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电容器用金属化聚丙烯薄膜和金属化聚酯薄膜。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/－2003计数检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验计划 GB/－××××电气绝缘用薄膜第2部分：试验方法 3术语 3.1 3.2基膜base film 电容器用的能在其表面蒸镀一层极薄金属层的塑料薄膜。 3.3 3.4金属化薄膜metallized film 将高纯铝或锌在高真空状态下熔化、蒸发、沉淀到基膜上，在基膜表面形成一层极薄的金属层后的塑料薄膜。 3.5 3.6自愈作用self-healing 金属化薄膜介质局部击穿后立即本能地恢复到击穿前的电性能现象。 3.7
3.8留边margin 为实际制作电容器需要，将金属化薄膜一侧或两侧边缘或中间遮盖而形成不蒸镀金属的空白绝缘条(带)称为留边，其宽度称为留边量。 3.9 3.10方块电阻square resistance 金属化薄膜上的金属层在单位正方形面积的电阻值称为方块电阻，用Ω/□表示，通常用方块电阻来表示金属镀层的厚度。 3.11 3.12金属化安全薄膜metallized safe film 金属层图案含有保险丝安全结构的金属化薄膜。按保险丝安全结构特点可分网格安全膜、T形安全膜和串接安全膜等。 4分类 4.1产品类型 MPPA（MPETA）——单面铝金属化聚丙烯（或聚酯）薄膜，见图1－图3。 图1图2图3 MPPAD(MPETAD)——双面铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜，见图4和图5。 图4图5 MPPAH(MPETAH)——边缘加厚金属层的单面铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜，见图6。 图6 MPPAZ(MPETAZ)——单面锌铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜，见图7。
电容器用金属化薄膜
1.1.1.1.1.2 电容器用金属化薄膜 Prepared on 22 November 2020
电容器用金属化薄膜 1 范围 本标准规定了电容器用金属化薄膜的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电容器用金属化聚丙烯薄膜和金属化聚酯薄膜。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/－2003计数检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验计划 GB/－××××电气绝缘用薄膜第2部分：试验方法 3 术语 3.1 3.2 基膜base film 电容器用的能在其表面蒸镀一层极薄金属层的塑料薄膜。 3.3 3.4 金属化薄膜metallized film 将高纯铝或锌在高真空状态下熔化、蒸发、沉淀到基膜上，在基膜表面形成一层极薄的金属层后的塑料薄膜。 3.5 3.6 自愈作用self-healing 金属化薄膜介质局部击穿后立即本能地恢复到击穿前的电性能现象。 3.7 3.8 留边margin 为实际制作电容器需要，将金属化薄膜一侧或两侧边缘或中间遮盖而形成不蒸镀金属的空白绝缘条(带)称为留边，其宽度称为留边量。 3.9 3.10 方块电阻square resistance 金属化薄膜上的金属层在单位正方形面积的电阻值称为方块电阻，用Ω/□表示，通常用方块电阻来表示金属镀层的厚度。 3.11 3.12 金属化安全薄膜metallized safe film 金属层图案含有保险丝安全结构的金属化薄膜。按保险丝安全结构特点可分网格安全膜、T形安全膜和串接安全膜等。 4 分类
电容器
交流滤波器场电容器 摘要：交流滤波器（AC filter）：用于降低交流母线上的谐波电压和降低注入相连交流系统的谐波电流而设计的滤波器。本文主要对换流站交流滤波器的结构、技术参数及保护进行介绍。 关键字：交流滤波器技术参数保护 一概述 交流滤波设备主要共14组，包括5组SC并联电容器、4组BP 11/BP 13交流滤波器、4组HP 24/36交流滤波器、1组HP 3交流滤波器，每小组滤波器无功容量为215Mvar。每小组滤波器变进线开关均采用新东北公司生产的罐式断路器，该型式断路器结构与GIS开关类似，其中小组滤波器开关均带同步合闸装置（选相合闸装置）。 二电容器基本参数 交流滤波器组分为4个大组W A-Z1、WA-Z2、WA-Z3、WA-Z4。其中每大组分别布置有BP 11/BP 13、HP 24/36滤波器各一组，WA-Z3布置有一组HP 3滤波器，W A-Z2布置两组SC电容器，W A-Z1、WA-Z3、WA-Z4分别布置一组SC电容器，全站共14组交流滤波器。 1 HP24/36电容器 1.1 基本参数 序号交流滤波器HP 24/36 C1 HP 24/36 C2 1 型号AAMr6.074-456.7 AAM15.9-3.44 2 电容（μF）39.27 3.44 3 频率（Hz）50 50 4 电压（kV） 6.074 15.9 5 无功（kVar）456.7 273 6 熔丝保护方式内熔丝无内熔丝 7 放电电阻（MΩ）8.7 24 8 单元内元件结构17并3串5并10串 9 每相单元串结构4并66串8并2串 10 电容器单元个数3164 192 HP24/36滤波器高压电容器每相单元串结构示意图以及单元电容器结构示意图如下图
电容、电感、容抗、感抗
电容、电感、容抗、感抗 电容：电容是衡量导体储存电荷能力的物理量。在两个相互绝缘的导体上，加上一定的电压，它们就会储存一定的电量。其中一个导体储存着正电荷，另一个导体储存着大小相等的负电荷。加上的电压越大，储存的电量就越多。储存的电量和加上的电压是成正比的，它们的比值叫做电容。如果电压用U表示，电量用Q表示，电容用C表示，那么 C=Q\U 电容的单位是法（F），也常用微法（uF）或者微微法（pF）做单位。1F=10 6 uF，1F=10 12 pF。电容可以用电容测试仪测量，也可以用万用电表欧姆档粗略估测。欧姆表红、黑两表笔分别碰接电容的两脚，欧姆表内的电池就会给电容充电，指针偏转，充电完了，指针回零。调换红、黑两表笔，电容放电后又会反向充电。电容越大，指针偏转也越大。对比被测电容和已知电容的偏转情况，就可以粗略估计被测电容的量值。在一般的电子电路中，除了调谐回路等需要容量较准确的电容以外，用得最多的隔直、旁路电容、滤波电容等，都不需要容量准确的电容。因此，用欧姆档粗略估测电容量值是有实际意义的。但是，普通万用电表欧姆档只能估测量值较大的电容，量值较小的电容就要用中值电阻很大的晶体管万用电表欧姆档来估测，小于几十个微微法的电容就只好用电容测试仪测量了。 容抗：交流电是能够通过电容的，但是电容对交流电仍然有阻碍作用。电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容量大，交流电容易通过电容，说明电容量大，电容的阻碍作用小；交流电的频率高，交流电也容易通过电容，说明频率高，电容的阻碍作用也小。实验证明，容抗和电容成反比，和频率也成反比。如果容抗用X C 表示，电容用C表示，频率用f表示，那么 Xc=1/2PifC 容抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和电容C，就可以用上式把容抗计算出来。 电感：电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流，线圈周围就会产生磁场，线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大，磁场就越强，通过线圈的磁通量就越大。实验证明，通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的，它们的比值叫做自感系数，也叫做电感。如果通过线圈的磁通量用φ表示，电流用I表示，电感用L表示，那么L=φ/I 电感的单位是亨（H），也常用毫亨（mH）或微亨（uH）做单位。1H=1000mH，1H=1000000uH。感抗：交流电也可以通过线圈，但是线圈的电感对交流电有阻碍作用，这个阻碍叫做感抗。电感量大，交流电难以通过线圈，说明电感量大，电感的阻碍作用大；交流电的频率高，交流电也难以通过线圈，说明频率高，电感的阻碍作用也大。实验证明，感抗和电感成正比，和频率也成正比。如果感抗用X L 表示，电感用L表示，频率用f表示，那么 XL=2PifL 感抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和线圈的电感L，就可以用上式把感抗计算出来。阻抗：具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z 表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成，但不是三者简单相加。如果三者是串联的，又知道交流电的频率f、电阻R、电感L和电容C，那么串联电路的阻抗 阻抗的单位是欧。 对于一个具体电路，阻抗不是不变的，而是随着频率变化而变化。在电阻、电感和电容串联电路中，电路的阻抗一般来说比电阻大。也就是阻抗减小到最小值。在电感和电容并联电路中，谐振的时候阻抗增加到最大值，这和串联电路相反。
五年高考真题 ——专题 电容器
专题21电容器 1、（2011天津卷）板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U1，板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为1 d， 2 其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是A．U2 = U1，E2 = E1 B．U2 = 2U1，E2 = 4E1 C．U2 = U1，E2 = 2E1D．U2 = 2U1，E2 = 2E1 【答案】C 2、（2012大纲全国卷）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。 【答案】2 Q Q ?= 3、（2012广东卷）（多选题）图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有 A.带正电的矿粉落在右侧 B.电场力对矿粉做正功 C.带负电的矿粉电势能变大 D.带正电的矿粉电势能变小 【答案】BD 4、（2012·海南物理）（多选题）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是 A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半 B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍
C ．保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半 D ．保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半 【答案】AD 5、（2012江苏卷）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 （A ）C 和U 均增大（B ）C 增大，U 减小 （C ）C 减小，U 增大（D ）C 和U 均减小 【答案】B 6、（2013新课标全国卷Ⅰ）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。小孔正上方2d 处的P 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。若将下极板向上平移 3d ，则从P 点开始下落的相同粒子将 A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板2d 处返回 D.在距上极板52d 处返回 【答案】 D 7、【2014·海南卷】如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d ；在下极板上叠放一厚度为l 的金属板，其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中。当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P 开始运动。重力加速度为g 。粒子运动的加速度为 A ．g d l B ．g d l d - C ．g l d l - D ．g l d d - 【答案】A 8、【2015·安徽·20】已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为0 2δε，其中δ为平面上单位面积所带的电荷量，0ε为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S ，其间为真空，带电荷量为Q 。不计边缘效应时，
电容器用金属化薄膜
电容器用金属化薄膜 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
电容器用金属化薄膜 1 范围 本标准规定了电容器用金属化薄膜的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电容器用金属化聚丙烯薄膜和金属化聚酯薄膜。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/－2003 计数检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验计划GB/－××××电气绝缘用薄膜第2部分：试验方法 3 术语 3.1 3.2 基膜base film 电容器用的能在其表面蒸镀一层极薄金属层的塑料薄膜。 3.3
3.4 金属化薄膜metallized film 将高纯铝或锌在高真空状态下熔化、蒸发、沉淀到基膜上，在基膜表面形成一层极薄的金属层后的塑料薄膜。 3.5 3.6 自愈作用self-healing 金属化薄膜介质局部击穿后立即本能地恢复到击穿前的电性能现象。 3.7 3.8 留边margin 为实际制作电容器需要，将金属化薄膜一侧或两侧边缘或中间遮盖而形成不蒸镀金属的空白绝缘条(带)称为留边，其宽度称为留边量。 3.9 3.10 方块电阻square resistance 金属化薄膜上的金属层在单位正方形面积的电阻值称为方块电阻，用Ω/□表示，通常用方块电阻来表示金属镀层的厚度。 3.11 3.12 金属化安全薄膜metallized safe film
第三章电容器单元测验二
第三章单元测验二 一 选择题（每题3分，共18分） 1. 某电容器的电容为C ，如不带电时它的电容是（ ） A 0 B C C 小于C D 大于C 2. 一个电容为C 的平行板电容器与电源相连，开关闭合后电容器极板间的电压为 U ，极板上的电荷量为q ，在不断开电源的条件下，把两极板的距离拉大一倍，则（ ） A U 不变，q 和C 都减少一半 B ：U 不变， C 减少一半，q 增大一倍 C q 不变，C 减少一半，U 增大一倍 D ：q 、U 都不变C 减少一半 3. 电路如图所示， 电容两端的电压Uc 为（ ） A 9V B 0 C 1V D 10V 4. 如图所示，当C1﹥C2﹥C3时， 它们两端的电压的关系是（ ） A U1=U2=U3 B U1﹥U2﹥U3 C U1﹤U2﹤U3 D 不能确定 5. 两个相同的电容器并联之后 的等效电容与它们串联之后的等效电容之比为 （ ） A 1︰4 B 4︰1 C 1︰2 D 2︰1 6. 如图所示，已知电容器C1的电容是C2的二倍， C1充过电，电压为U ，C2未充电，如果将开关S 合上， 那么电容器C1两端的电压将为（ ） A 21U B 31U C 3 2 U D U 二、 填空题 1. 有两只电容器的电容分别是C1、C2，其中C1﹥C2，如果加在两只电容器上的 压相等，则电容为 的电容器所带的电荷量多，如果两只电容器所带 电荷量相等，则电容为 的电压高。 2. 电路如图所示，平行板电容器C1、C2串接在直流电源上。若将电容C2的两极 板间的距离增大，则C1、C2的带电荷量将 ，C1两端的电压将 ，C2两端的电压将 。 3. 如图所示，当S 断开时， A 、 B 两端的等效电容是 ， 当S 闭合时A 、B 两端的等效电容是 。 4. 现有两只电容器，其额定值分别为2μF160V 、10μF 250V ，它们串联以后的 耐压值为 ，并联以后的耐压值为 。 5. 平行板电容器的电容为C ，充电到电压为U 后断开电源，然后把两极板间的距 离由d 增大到2d ，则电容器的电容为 ，这时所带的电荷量为，两极板间的电压为 。 6. 判断大容量电容器的质量时，应将万用表拨到 档，倍率使用 。 档万用表表笔分别与电容器接触时，看到指针有一定偏转，并很快回到接近于起始位置的地方，则说明该电容器 ，如果指针偏转到零后不返回，则说明电容器内部 。 7. 在电容器充电的过程中，已知电容C=1μF ，在时间间隔为0.01s 内，电容器上 的电压从2V 上升到12V ，则在这段时间内电容器的充电电流为 ，电容器两极板间的电场能增加了 。 8. 如图所示Us=10V,R1=R2=2Ω，C=100μF Ｉc= A ，Uc= , 电容器储存的电场能Wc= 。
感抗和容抗
感抗 交流电也可以通过线圈，但是线圈的电感对交流电有阻碍作用，这个阻碍叫做感抗。交流电越难以通过线圈，说明电感量越大，电感的阻碍作用就越大；交流电的频率高，也难以通过线圈，电感的阻碍作用也大。实验证明，感抗和电感成正比，和频率也成正比。如果感抗用XL表示，电感用L表示，频率用f表示，那么 XL= 2πfL 感抗的单位是欧。知道了交流电的频率f(Hz)和线圈的电感L(H)，就可以用上式把感抗计算出来。 简单来说，当线圈中有电流通过时，就会在线圈中形成感应电磁场，而感应电磁场又会在线圈中产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。因此，我们把这种电流与线圈之间的相互作用称其为电的感抗，也就是电路中的电感。电感的单位是"亨利（H）"我们可利用电流与线圈的这种特殊性质来制成不同大小数值的电感器件，以组成不同功能的电路系统网络。 公式详解 XL = ωL = 2πfL ，XL 就是感抗，单位为欧姆，ω是交流发电机运转的角速度，单位为弧度/秒，f 是频率，单位为赫兹，L 是线圈电感，单位为亨利。 容抗 交流电是能够通过电容的，但是将电容器接入交流电路中时，由于电容器的不断充电、放电，所以电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用，物理学上把这种阻碍作用称为容抗，用字母Xc表示。所以电容对交流电仍然有阻碍作用。电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容量大，交流电容易通过电容，说明电容量大，电容的阻碍作用小；交流电的频率高，交流电也容易通过电容，说明频率高，电容的阻碍作用也小。 公式 实验证明，容抗和电容成反比，和频率也成反比。如果容抗用Xc表示，电容用C表示，频率用f表示，那么 Xc＝1／(2πfC) Xc = 1/（ω×C）= 1/（2×π×f×C） Xc--------电容容抗值；欧姆 ω---------角频率（角速度） π---------3.14 f---------频率，我国国家电网对工频是50HZ C---------电容值法拉 知道了交流电的频率f和电容C，就可以用上式把容抗计算出来。
电容器专题(例题及练习)
电容器专题（例题及练习） 一、例题部分 例题1、如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．（AD） A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变 C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大 D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变 例题2、如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度 （ A ） A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变 例题3、如图所示电路中，电源电动势ε=10V，内阻r=1Ω，电容器电容C1=C2=30μF，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，开关K先闭合，待电路中电流稳定后再断开K，问断开开关K后，流过电阻R1的电量是多少？A、C两点的电势如何变化？ 分析与解：我们从电路上看到，开关由闭合到断开，电容器 上的电压发生变化，使电容器所带电量发生变化，这个变化要 通过电容的充放电来实现，如果这个充放电电流要经过R1，那 么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R1的电量。 当K断开,稳定后,电路中没有电流,C1上板与A点等势，C点与 B点等势，C1、C2两端电压均为电源电动势，所以
Q 1'=C 1ε=30×10-6×10=3.0×10-4 库 Q 2=C 2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负 所以K 断开后C 1继续充电，充电量△Q 1=Q 1'-Q 1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同Ｃ２所充电量都要通过R １, 故通过R １的电量Q=△Q 1+Q 2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库 A 点电势U A =10V, C 点电势U C =0V ，所以A 点电势升高,C 点电势降低. 例题4、电源内阻r=2Ω，R 1=8Ω，R 2=10Ω，K 1闭合，K 2断开时，在相距d=70cm ，水平放置 的固定金属板AB 间有一质量m=1.0g ，带电量为q=7×10—5C 的带负电的微粒，恰好静止 在AB 两板中央的位置上，求（1）电源的电动势（2）将K 1断开0.1s 后，又将K 2闭合， 微粒再经过多长时间与极板相碰。（g=10m/s 2） 【解答】（1）V E d E q mg 202=?= （4分） （2）)1(/102分s m m mg d E q a =-= m at h 221052 1-?==（1分） s m at V /10== （1分） m g V h 05.0220=='距上极板25cm 时V=0粒子不能碰到上极板（2分） s t gt t V d h 4.02 1)2/(20=?-=+-（2分） 例题5、如图所示的电路中，电源电动势E =6.00V ，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为 R 1=2.4k Ω、R 2=4.8k Ω，电容器的电容C =4.7μF ．闭合开关S ，待电流稳定后，用电压表测R 1两端的电压，其稳定值为1.50V ． （1）该电压表的内阻为多大? （2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少 ?
万新电气电容器组微机保护单元说明书
电容器组微机保护单元操作规范 新乡万新电气有限公司
一．概述 WXVB-I型微机保护单元是针对无功自动补偿装置的专用产品。该产品外型美观、保护功能齐全、操作简单方便、全中文显示；软件系统采用嵌入式系统设计，可靠性高，响应速度快；由于采用高精度测量芯片，因而测量精确可靠，控制精度高，完全能够取代传统的继电保护。 二．保护功能 1、二段延时不平衡电压保护，一段无时限速断不平衡电压保护 2、二段延时过流保护，一段无时限速断过流保护 3、保护时间整定范围0~50S 三．技术性能 1）工作电源：86~265V AC 2）电压输入：开口三角电压；电流输入：A、C相差电流 3）频率：50Hz 4）电容器控制输出：（5A250V AC） 5）报警继电器输出：（5A250V AC） 6）测量精度：相间电压≤0.5% 线电流≤0.5% 7）微机保护单元动态响应时间小于30ms 8）工作环境： 环境温度：-20~60℃
相对湿度：﹤85%（25℃） 海拔：﹤2000m 室内外安装，无导电尘埃、无蒸汽、无爆炸、无腐蚀性气体、无较强震动 四．机械特性 控制器尺寸：198*132*70mm(长×宽×高) 开孔尺寸：192*126mm(长×宽) 安装方式：将监控终端仪表装入装置面板开孔糟内，紧固螺钉将监控仪固定在装置面板上。
六．操作说明 1．【主菜单】功能说明 说明：主界面有三个菜单项，分别是实时数据、参数设置和电容状态等。 按键说明： 【上键】向上选择菜单项； 【下键】向下选择菜单项； 【确定键】进入选中的功能界面。主菜单 2．【实时数据】功能说明 说明：系统有4个子页面，可以分别显示4路电容的开口电压和差动电流 一路电压数据二路电压数据 按键说明： 【上键】向上翻页； 【下键】向下翻页； 【左键】选择功能选项‘翻页’； 【左键】选择功能选项‘返回’； 【确定键】在功能选项为‘翻页’情况下执行向下翻页，在功能选项为‘返回’情况下返回主菜单。
高考物理专题复习10 电容器专题
电容器专题 一、例题部分 例题1、如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．（AD） A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变 C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大 D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变 例题2、如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度 （ A ） A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变 例题3、如图所示电路中，电源电动势ε=10V，内阻r=1Ω，电容器电容C1=C2=30μF，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，开关K先闭合，待电路中电流稳定后再断开K，问断开开关K后，流过电阻R1的电量是多少？A、C两点的电势如何变化？
分析与解：我们从电路上看到，开关由闭合到断开，电容器上的电压发生变化，使电容器所带电量发生变化，这个变化要通过电容的充放电来实现，如果这个充放电电流要经过R 1，那么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R 1的电量。当K 断开,稳定后,电路中没有电流,C 1上板与A 点等势，C 点与B 点等势，C 1、C 2两端电压均为电源电动势，所以 Q 1'=C 1ε=30×10-6×10=3.0×10-4 库 Q 2=C 2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负 所以K 断开后C 1继续充电，充电量△Q 1=Q 1'-Q 1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同Ｃ２所充电量都要通过R １, 故通过R １的电量Q=△Q 1+Q 2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库 A 点电势U A =10V, C 点电势U C =0V ，所以A 点电势升高,C 点电势降低. 例题4、电源内阻r=2Ω，R 1=8Ω，R 2=10Ω，K 1闭合，K 2断开时，在相距d=70cm ，水平放置的 固定金属板AB 间有一质量m=1.0g ，带电量为q=7×10—5C 的带负电的微粒，恰好静止在 AB 两板中央的位置上，求（1）电源的电动势（2）将K 1断开0.1s 后，又将K 2闭合，微 粒再经过多长时间与极板相碰。（g=10m/s 2） 【解答】（1）V E d E q mg 202=?= （4分） （2）)1(/102分s m m mg d E q a =-= m at h 2210521-?==（1分） s m at V /10==（1分） m g V h 05.0220=='距上极板25cm 时V=0粒子不能碰到上极板（2分）
10KV电容器解读
10kV无功补偿装置 技术规范书 2008年7月 1总则 1.1本技术协议适用于山西地电股份公司110kV变电站新建工程。它提出了对该无功补偿设备
的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2需方在本技术协议中提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未 充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合本协议和工业标准并经鉴定合格的优质产品。 1.3如果供方没有以书面形式对本技术协议的条文提出异议，则表示供方提供的设备完全符合 本技术协议的要求。如有异议，不管是多么微小，都应以书面形式在投标文件中提交需方。 2技术要求 2.1设备制造应满足下列规范和标准，但并不仅限于此： GB311《高压输变电设备的绝缘配合》 GB270《交流高压电器动热稳定试验方法》 GB763《交流高压电器在长期工作时的发热》 GB5582《高压电力设备外绝缘污秽等级》 GB273《变压器、高压电器和套管的接线端子》 高压并联电容器装置技术标准----国家电网公司 DL/T604—1996髙压井联电舜器似宜订货技术糸牛》 GB3983 2 — 89《交流冃压并联电容器》 DL462-91《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》 以上标准均执行最新版本。 2.2使用环境条件： 2.2.1 户外/户内：户外 最高温度：37 C 最低温度：-23.3 C 最大风速：23m/s 环境湿度：月平均相对湿度不大于90%日平均相对湿度不大于95% 污秽等级：川级 海拔高度：<1000m 地震烈度：7 度 2. 系统运行条件 2. 1 系统标称电压10 kV 2. 2 最高运行电压11 kV
电抗器和电容器
问：电抗器定义与作用 答： 电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用,并能使交流电移相.把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。 1、电抗器适用于无功功率补偿和谐波的治理系统中，可以改善功率因数，对谐波起滤波作用，以抑制电网电压波形畸变，从而改变电网质量和保证电力系统安全运行。 2、进线电抗器用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷,它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。 3、直流电抗器(又称平波电抗器)主要用于变流器的直流侧，电抗器中流过的具有交流分量的直流电流。主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续，减小电流脉动值,改善输入功率因数。 4、输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。 5、电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。 1、电容器的定义 所谓电容器就是能够储存电荷的“容器”。只不过这种“容器”是一种特殊的物质——电荷，而且其所存储的正负电荷等量地分布于两块不直接导通的导体板上。至此，我们就可以描述电容器的基本 结构：两块导体板（通常为金属板）中间隔以电介质，即构成电容器的基本模型。 2、电容器的作用 电容器在电子线路中的作用一般概括为：通交流、阻直流。电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用，是电子线路必不可少的组成部分。在集成电路、超大规模集成电路已经大行其道的 今天，电容器作为一种分立式无源元件仍然大量使用于各种功能的电路中，其在电路中所起的重要作用可 见一斑。作贮能元件也是电容器的一个重要应用领域，同电池等储能元件相比，电容器可以瞬时充放电， 并且充放电电流基本上不受限制，可以为熔焊机、闪光灯等设备提供大功率的瞬时脉冲电流。电容器还常 常被用以改善电路的品质因子，如节能灯用电容器。 隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。 旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 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
2020年高考复习微专题—静电场之电容器习题选编 包含答案
微专题—静电场之电容器习题选编 一、单项选择题 1．根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器。通常大地带有50万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300 kV左右。地球的电容约为（） A．0.17 F B．l.7 F C．17 F D．170 F 2．图中的电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是（） A．两板间距离增大 B．两板间距离减小 C．两板间相对面积减小 D．两板间相对面积增大 3．某同学按如图1所示连接电路，利用电压传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机，屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线，如图2所示。电容器的电容C已知，且从图中可读出最大放电电压U0，图线与坐标轴围成的面积S、任一点的点切线斜率k，但电源电动势、内电阻、定值电阻R均未知，根据题目所给的信息，下 列物理量不能求出 ．．．．的是（） A．电容器放出的总电荷量 B．电阻R两端的最大电流 C．定值电阻R D．电源的电动势和内电阻
4．电容为C 的平行板电容器竖直放置，正对面积为S ，两极板间距为d ，充电完成后两极板之间电压为U ，断开电路，两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为2p 1 2 E CU =。如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d ，下列说法正确的是（ ） A ．电容变为原来的两倍 B ．电场强度大小变为原来的一半 C ．电场能变为原来的两倍 D ．外力做的功大于电场能的增加量 5．如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关S 与1 端相连，电源向电容器充电，待电路稳定后把开关S 掷向2 端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的i ﹣t 曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。仅由这个i ﹣t 曲线所提供的信息可以估算出（ ） A ．电容器的电容 B ．一段时间内电容器放电的电荷量 C ．某时刻电容器两极板间的电压 D ．一段时间内电阻产生的热量 6．阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为300m ，电压为 7210V ?，积雨云底面面积约为82110m ?。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算 出以下物理量（ ） ①云层底面与地面间的电场强度 ②云层底面与地面构成的电容器的电容 ③云层底面所带电量 A ．只能估算出① B ．只能估算出①和②
高考物理-电容器专题
电容器的电容专题 一、基础知识 1．任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以构成电容器．这两个导体称为电容器的电极． 2．把电容器的两个极板分别与电池的两极相连，两个极板就会带上等量的异号电荷， 这一过程叫充电。电容器的一个极板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的电荷量。用导线把电容器的两板接通，两板上的电荷 中和，电容器不再带电，这一过程叫做放电。 3．电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值，叫做电容器的电容，用符号C 表示，表达式为U Q C =。 4．一般说来，构成电容器的两个导体的正对面积越大距离越小这个电容器的电容就越大；两个导体间 电介质的性质也会影响电容器的电容。 二、定义式：C=Q/U=ΔQ/ΔU ，适用于任何电容器。 决定式；C=εS/4πkd ，仅适用于平行板电容器。 ●对平行板电容器有关的C 、Q 、U 、E 的讨论问题有两种情况。 对平行板电容器的讨论：kd s c πε4=、U q C =、d U E = ①电容器跟电源相连，U 不变，q 随C 而变。 d ↑→C ↓→q ↓→E ↓ ε、S ↑→C ↑→q ↑→E 不变。 ②充电后断开，q 不变，U 随C 而变。 d ↑→C ↓→U ↑→s kq sd kdq cd q d U E επεπ44====不变。 ε、S ↓→C ↓→U ↑→E ↑。 问题1：静电计为什么可测量两个导体的电势差？ 问题2：静电计会改变被验两个导体的电量与电势差吗？ 典型例题 [例1]. 如图6所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止，当正对的平行板左右错开一些时（ ） A ．带电尘粒将向上运动 B ．带电尘粒将保持静止 C ．通过电阻R 的电流方向为A 到B D ．通过电阻R 的电流方向为B 到A [答案] BC 分析：粒子静止在电容器内，则由共点力的平衡可知电场强度与重力的关系；再根据变化后的场强判断能否保持平衡； 由电容器的决定式可知电容的变化，由电容的定义式可知极板上电荷量的变化，由充放电知识可知电流的方向 解析：A 、B 由于电容器与电源相连，故电容器两端电压不变，因板间距不变，故极板间的场强不变，带电粒子所受的电场力不变，粒子仍能保持静止，故A 错误，B 正确； 图
电容器用金属化薄膜
范围 本标准规定了电容器用金属化薄膜的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电容器用金属化聚丙烯薄膜和金属化聚酯薄膜。 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/—2003计数检验程序第1部分：按接收质量限（AQL检索的逐批检验计划 GB/ — XXXX 电气绝缘用薄膜第2部分：试验方法 术语 基膜base film 电容器用的能在其表面蒸镀一层极薄金属层的塑料薄膜。 金属化薄膜metallized film 将高纯铝或锌在高真空状态下熔化、蒸发、沉淀到基膜上，在基膜表面形成一层极薄的金属层后的塑料薄膜。 自愈作用self-healing 金属化薄膜介质局部击穿后立即本能地恢复到击穿前的电性能现象。 留边margin 为实际制作电容器需要，将金属化薄膜一侧或两侧边缘或中间遮盖而形成不蒸镀金属的空白绝缘条称为留边，其宽度称为留边量。（带） 方块电阻square resistance 金属化薄膜上的金属层在单位正方形面积的电阻值称为方块电阻，用Q 示金属镀 层的厚度。 / □表示，通常用方块电阻来表 金属化安全薄膜metallized safe film 金属层图案含有保险丝安全结构的金属化薄膜。按保险丝安全结构特点可分网格安全膜、T形安全膜和串接安全膜等。 分类 产品类型 MPPA（MPETA——单面铝金属化聚丙烯（或聚酯）薄膜，见图
电感电容感抗容抗
“电平”就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值。这里的电量自然指“电功率”、“电压”、“电流”并将倍数化为对数，用“分贝”表示，记作“dB”。分别记作：10lg(P2/P1)、20lg(U2/U1)、20lg(I2/I1)上式中P、U、I分别是电功率、电压、电流。 电流电流常用I表示。电流分直流和交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。电流的单位是安（A），也常用毫安（mA)或者微安(uA)做单位。1A=1000mA,1mA=1000uA。 电流可以用电流表测量。测量的时候，把电流表串联在电路中，要选择电流表指针接近满偏转的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。 电压河水之所以能够流动，是因为有水位差；电荷之所以能够流动，是因为有电位差。电位差也就是电压。电压是形成电流的原因。在电路中，电压常用U表示。电压的单位是伏（V），也常用毫伏（mV）或者微伏（uV）做单位。1V=1000mV，1mV=1000uV。 电压可以用电压表测量。测量的时候，把电压表并联在电路上，要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果电路上的电压大小估计不出来，要先用大的量程，粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。 电阻电路中对电流通过有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫做电阻。电阻常用R表示。电阻的单位是欧（Ω），也常用千欧（kΩ）或者兆欧（MΩ）做单位。1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。 电阻可以用万用表欧姆档测量。测量的时候，要选择电表指针接近偏转一半的欧姆档。如果电阻在电路中，要把电阻的一头烫开后再测量。 欧姆定律导体中的电流I和导体两端的电压U成正比，和导体的电阻R成反比，即I=U/R 这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个，就可以根据欧姆定律求出第三个量，即 I=U/R，R＝U／I，U＝I×R 在交流电路中，欧姆定律同样成立，但电阻R应该改成阻抗Z，即I＝U／Z 电源把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能，干电池能把化学
更高更妙的物理：专题18 电容器
专题18 电容器 这里，我们将会更多地了解导体的电荷及带电后的导体。 一个孤立的带电量为Q 、半径为R 的金属球；它具有电势Q U k R =，这在我们已然熟知。稍加注意不难发现，带电金属球的电势与所带电量具有这样的关系：Q 和U 的比值等于球半径R 的k 分之一，也就是说，比值 Q U 是一个只与带电导体的大小形状有关而与其带电多少无关的物理量。它表征了导体这样一种特性：使导体得到单位电势所必须给予的电量。这种特性被定义为导体的电容C ，定义式q C U = 。孤立导体的电容一般很小，地球是我们可以接触到的最大导体，其半径约6400km ，它的电容R C k = 地 ，也就710F μ（微法）左右，所以，孤立导体的电容没有实际意义。两个彼此靠近而又相互绝缘的导体组成的电容器在电工及电子设备中得到广泛应用。因为电容器可以具有很大的电容，即在一定的电势下带有更多的电量。电容器的电容AB q C U = ，q 为一个导体（极板）上带电量，AB U 为两导体间电势差。电容器的电容是反映电容器储存电荷的能力的物理量，取决于电容器自身的构建。确定一个电容器电容的途径：一是从定义出发，一是通过等效变换。对电容器的研究，多涉及电容、电压、电容器两极间电场、电容器充、放电及电容器中电场的能量。 最简单的电容器是由靠得很近、互相平行的同样大小的两片金属板组成的平行板电容器。两板间距离为d ，两板正对面积为S ，每板带等量异种电荷q +与q -，由于板面很大而板间距离很小，故除边缘部分外，电荷均匀分布在两极板内表面，面密度q S σ=±，根据高斯定理。“无限大”带电平面两侧电场00 22q E S σ εε= = ?，故平行板电容器板间电场强度由每板电荷引起的场强同向叠加：00 q E S σ εε= =，两板间电势差 0 AB d U Ed σε== ，0AB S q C U d ε==。 球形电容器也是常规的电容器，由半径分别为A R 、B R 的两个同 心导体球壳所组成，如图所示。设内球壳带电q +，外球壳带电q -，两球壳之间有球心对称的电场，方向沿径向向外，由高斯定理可知，在距球心为r （A r R >）处场强大小2 04q E r επ=?，电势梯度是非均匀变化的。考虑在一小段B A R R r n -?= （n →∞） ，将其上场强视作
第二十七单元电介质和电容器
第二十七单元 电介质和电容器 [课本内容] 马文蔚，第四版，上册 [6]-[40] [典型例题] 例27-1．A 、B 、C 是三块平行金属板，面积均为200cm 2，A 、B 相距4.0mm ，A 、C 相距2.0mm ，B 、C 两板都接地(如图) ，设A 板带正电3.0×10-7C ，不计边缘效应 (1) 求B 板和C 板上的感应电荷，以及A 板的电势。 (2)若在A 、B 间充以相对介电常数εr =5的均匀电介质，再求B 板和C 板上的感应电荷，以及A 板的电势。 (1) q q q =+21 ① E AB = s q 01ε，E AC = s q 02εAC AB E E q q =?21 ② 又 U AB =U AC 即 E AB d AB =E AC d AC ∴AB E /AC E =1/2 ③ 解出 ﹣q 1=﹣1.07 10 -? C ，﹣q 2=2.07 10 -? C U AB =E AB d AB =V d S q AB 34 123 701103.210 2001085.8100.4100.1?=??????=----ε (2) q q q =+21 ① E AB =s q 011εε，E AC =s q 02ε ? 25 521===AB AC AC AB r d d E E q q ε ② 解出 ﹣q 1=﹣2.14710-?C ， ﹣q 2=﹣0.867 10-? C V d S q d E U AB r AB AB AB 24123 70/107.910 2001085.85100.41014.2?=???????== =----εε 例27-2．一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联．当电容器两极板间为真空时，电场强度为0E ，电位移为0D ，而当两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质 时，电场强度为E ，电位移为D ，则 (A) r E E ε/0 =，0D D =． (B) 0E E =，0D D r ε=． (C) r E E ε/0 =，r D D ε/0 =． (D) 0E E =，0D D =． ［ B ］ 例27-3．一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R 1 = 2 cm ，R 2 = 5 cm ，其间充满相对介电常量为εr 的各向同性、均匀电介质．电容器接在电压U = 32 V 的电源上，(如图所示)，试求距离轴线R = 3.5 cm 处的A 点的电场强度和A 点与外筒间的电势