电容器的概述

电容器的定义

电容器是一种保持静电电荷的电气部件。该设备属于最常用电气部件，但是直到20世纪初无线电的出现，这种设备才被广泛使用。

电容器有各种各样的尺寸和形状。电容器通过一种与电阻器类似的颜色编码方案从外表上对其加以区分；且有时标记字母数字符号，为用户提供相同的信息。

 

电容器的发展历史

虽然，电容器直到20世纪初才广泛使用，但是，其早在1745年就发明出来了，并进行了实验。但早期实验对电容的电气原理缺乏理解。

Ewald Georg von Kleist是人们熟知电容器的发明者。当他用电做实验时，发现装满水的玻璃罐中能储存电荷。使用高压静电发生器，产生了电，并将其产储存在原始电容器中。

Von Kleist注意到，当他触摸连接至电容器的电线时，他感觉到比触摸发生器更加强烈的电击。

另一位发明者是Pieter van Musschenbroek，他发明了与Kleist的设备相似的电容器。他也从该设备感觉到非常强烈的电击。

一位叫做Daniel Gralath的发明者，他使用多个罐子并将其结合在一起，从而增大了该设备电容量。

Benjamin Franklin对上述设备（被称为来顿瓶）进行了实验，并得出实际上水未储存电荷的结论。他假设，是玻璃实际上储存电荷。Franklin还创造了描述上述设备的“电池”一词，但是如今的电池是使用电化电池储存电容的装置。实际上，Franklin从空心轴电池（同时使用的增大总体电力的大量空心轴）得出该词。

直到20世纪初，电容器才在设计和技术方面取得进步。当无线电可用时，采用了部分使用灵活部件制成，并经过简化的设备—用于新的无线电设备。如今，电容器仍然用于调频无线电。

“电容器”一词有时可与“电容”一词交替使用，但这并不是一种常见的现代用法。

 

电容器的工作原理

电容器采用静电方式储存电荷。这涉及基本电气原理；同时，若正确使用，可使这种设备具有许多不同用途。

在简单的电容器内，存在两种导电材料。这种导电材料被一种绝缘材料分隔开来。许多电容器使用金属箔作为导体，以及一种非常薄的绝缘材料膜进行绝缘。

若导电材料存在电位差，则电容器运行，在绝缘体内产生一个静电场。正电荷在一种导电材料上聚集，同时，负电荷在其他材料上聚集。

电容器的容量通过确定每个电容器内的电荷之间的比例和这些电荷之间的电位差计算。

电容单位采用法拉。一法拉等于一库仑/伏特。

 

电容器的应用种类

电容器是非常常见的部件，用于各种不同应用。

上述电容器用于无线电调频设备。电容器使无线电非常精确地调频至指定频率，同时，电容器的一些早期进步确保其能够适应较高的无线电频率。

电容器还用于稳定电路。电容器被用于电力线路系统。其提供穿过线路的稳定电压和电流，使其更加安全和可靠。

电容器允许交流电通过，但是，阻止直流电。这使得电容器被用于许多不同应用中，尤其是，促使模拟设备中的电流流畅。

 

电容器的类型

电容器具有许多不同类型。电容器通常通过其中的电介质来区分。例如，根据电介质，陶瓷电容器和电解电容器是电容器的不同类型。

一些类型的电容器具有特定属性—例如低损耗—使其非常适用于特殊应用。在其他情况中，可能有各种不同类型的电容器，这些电容器适用于一种指定应用，但是，电容器的价格将决定最终选用哪种电容器。电容器使用的一些材料来自国外，因此，一些电容器的价格非常高。

同时，还有可变电容器。可变电容器利用某种形式的控制器—通常为一个便于用户操纵的拨号盘—可改变部件的电容值。用户仅需打开车里或家里的无线电，即可观察上述情况。电容器可改变频率。

市场上也有新的电容器，这种电容器将电池组和电容器的特性结合进了一个部件。这种电容器已日益成为解决一些工程和设计问题最受欢迎的方案，为设计师提供了一种两全其美的方案。

铝质电容器

当紧凑型设计更有利时，在应用中使用铝质电容器。这种电容器是众所周知的大损耗电容器，不适用于高频应用。如果这种电容器倒接且含有腐蚀性成分，还会破裂。

电容器数组

电容器数组主要用于节省空间。在一些情况中，与离散电容器的使用相比而言，这种电容器能够明显压缩设计。

电容器端盖

电容器端盖为安全设备。其连接至电容器的端点—尤其是较小的电容器—并能够在电容器错误连接时防止事故发生。在这种情况中，电解液会沸腾并产生巨大压力。端盖将破裂，释放压力，而不引起爆炸。

电容器装配夹

电容器装配夹用于将电容器连接至安装电容器的电路板，或在一些情况中，将其连接至其他设备。因此，其只提供稳定性，并因此提高安全性。

电容器样品包

由于建造者有时需要多个不同类型的电容器，且有时需要修改设计和修改部件，因此，应使用样品包。电容器样品包仅仅是包含许多不同类型电容器的工具包。

陶瓷多层电容器

陶瓷多层电容器非常常见。这种电容器用于许多不同类型的设备中。这种电容器具有作为传导面的金属层，和作为绝缘部件的多层陶瓷材料。陶瓷电容器具有两种不同类型。

第1类：这种电容器以高稳定性和低损耗为特点。这种电容器用于共振电路中（如无线电）。

第2类：这种电容器用于旁路和耦合应用，具有较高的容积效率。

陶瓷单层电容器

陶瓷单层电容器是陶瓷电容器，同样使用陶瓷作为绝缘材料，但是，只有单层绝缘材料，而非多层绝缘材料。

EDLC（双电层电容器）集成包

实际上，这种电容器是一种新型电解质电容器。这种电容器也称为终极电容器和超级电容器。EDLC（双电层电容器）集成包允许这种设备与电路相结合，通过新型电容器为这些电路提供更多好处。

双电层电容器

双电层电容器不含固体电解质部件，以此与其他电容器加以区分。这种电容器是一种非常新的电容器设计，具有一些显著优点，适用于多项应用。在某些方面，这些电容器表示一种设备中电池和电容器质量的结合。

电解盖螺母

电解盖螺母并非电容器，而是用于电容器的部件。这种螺母安装在电容器螺栓上面，用于机械固定。

云母电容器

云母电容器是一种用于精确度要求极高的应用中的电容器。这种电容器也常用于高频应用中。这种电容器具有低损耗和低电容变化的品质，适合于大损耗电容器不适用的应用。

多层有机电容器

多层有机电容器是一种低损耗电容器，用于无线电功率放大器。

铌电容器

铌电解电容器与钽具有相同特性，但是其价格低廉。近年来，由于其部件材料的价格下降，这种电容器在市场上日益常见。

纸电容器

纸电容器具有较长的使用历史，但是，其制造技术方面的巨大进步使其优于旧的电容器。这种电容器使用一种镀金属纸传输电极之间的电力。

聚乙烯萘酸膜电容器

聚乙烯萘酸膜电容器使用一种聚乙烯萘基薄膜制成的电介质。这种电容器可采用极其紧凑的设计制成。

聚酯膜电容器

这是一种使用聚酯作为其电介质的膜电容器。聚酯膜电容器可制成非常小的尺寸。

聚亚苯基硫化膜电容器

聚亚苯基硫化膜电容器使用一种由被称为Torelina的聚合材料制成的绝缘子。这种类型的电容器仅有金属类型。

聚丙烯膜电容器

聚丙烯膜电容器使用一种聚丙烯薄膜作为电容器的绝缘部件。

聚苯乙烯膜电容器

聚苯乙烯电容器是这种电容器的常用名称。这种电容器广泛用于各个不同应用中，具有低泄漏和低损耗特性。如今，聚苯乙烯膜电容器在市场上并不常见，但是，仍然有一些制造商生产这种电容器。

电阻（RC）网络电容器

这种电容器用于常见的电阻电路。RC网络电容器具有一个电压或电流源、一个极简类型的电容器和电阻器。这种电容器常用于滤波电路，能够删除信号的某些频率，但是，允许其他频率通过。

钽电容器

这是一种使用钽作为正极的电解液电容器。这种电容器使用氧化物作为其绝缘子，两层均采用一个导电阴极层环绕。钽电容器具有相对于其尺寸和重量而言非常高的电容。此外，这种电容器具有低泄漏的特性，与其他电介质电容器相比而言，能够在更高温度下操作。同时，这种电容器因价格非常昂贵而出名，因此，通常用于必需其特定属性的应用中，而在其他应用中被替代。

可变微调电容器

可变微调电容器能够改变电容，这对一些应用而言极其重要。这种电容器最显著的用途是在无线电电路中，允许个人将无线电频率调至各种频率。随着时间推移，这种电容器已取得了巨大进步，最初，其具有开放面板，但是，现在具有更稳定且更安全的设计。