作用

在直流電路中，電容器是相當(dāng)于斷路的。電容器是一種能夠儲(chǔ)藏電荷的元件，也是常用的電子元件之一。

這得從電容器的結(jié)構(gòu)上說起。簡(jiǎn)單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(zhì)（包括空氣）構(gòu)成的。通電后，極板帶電，形成電壓（電勢(shì)差），但是由于中間的絕緣物質(zhì)，所以整個(gè)電容器是不導(dǎo)電的。不過，這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓（擊穿電壓）的前提條件下的。我們知道，任何物質(zhì)都是相對(duì)絕緣的，當(dāng)物質(zhì)兩端的電壓加大到一定程度后，物質(zhì)是都可以導(dǎo)電的，我們稱這個(gè)電壓叫擊穿電壓。常見的平行板電容器，電容為C=εS/d（ε為極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，S為極板面積，d為極板間的距離）。電容也不例外，電容被擊穿后，就不是絕緣體了。不過在中學(xué)階段，這樣的電壓在電路中是見不到的，所以都是在擊穿電壓以下工作的，可以被當(dāng)做絕緣體看。

但是，在交流電路中，因?yàn)殡娏鞯姆较蚴请S時(shí)間成一定的函數(shù)關(guān)系變化的。而電容器充放電的過程是有時(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)。實(shí)際上，電流是通過電場(chǎng)的形式在電容器間通過的。

在中學(xué)階段，有句話，就叫通交流，阻直流，說的就是電容的這個(gè)性質(zhì)。

電容器兩板間的電壓正比于電容器所帶的電荷量，設(shè)開始充電之前電容器不帶電，圖6.12中的斜線是電容器兩板間的電壓和電容器所帶電荷量的關(guān)系曲線。充電結(jié)束時(shí)，電容器所帶電荷量為Q，電容器兩板間的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)U＝E電動(dòng)勢(shì)。在斜直線下面的兩個(gè)窄豎長方形的高度為在當(dāng)前電容器帶電q時(shí)電容器兩板間的電壓U，窄豎長方形的寬度為設(shè)想在電壓U之下又充入的小電荷量Δq，窄豎長方形的面積為在充入小電荷量Δq的過程中電源對(duì)電容器做的功UΔq。如果把整個(gè)充電過程用很多個(gè)窄豎長方形表示，所有窄豎長方形面積之和即近似等于整個(gè)充電過程中電源對(duì)電容器做功之和。窄豎長方形的個(gè)數(shù)越多，其面積之和就越接近斜直線下的三角形面積，所以可知在整個(gè)充電過程中電源對(duì)電容器做的功為斜直線下的三角形面積，即W＝ 1/2*QE電動(dòng)勢(shì)，此即為電容器儲(chǔ)存的能量。而且還有一個(gè)特點(diǎn)，一般1μF以上的電容均為電解電容，而1μF以下的電容多為瓷片電容，當(dāng)然也有其他的，比如獨(dú)石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。在整個(gè)充電過程中電源電動(dòng)勢(shì)做功QE電動(dòng)勢(shì)，即圖6.12中為以斜直線為對(duì)角線的矩形面積。電源電動(dòng)勢(shì)做功QE電動(dòng)勢(shì)與電容器儲(chǔ)存的能量W＝1/2*QE電動(dòng)勢(shì)之差為圖6.12中斜直線上方的三角形面積。

3.陶瓷電容器

用陶瓷做介質(zhì)。在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后燒成銀質(zhì)薄膜作極板制成。其特點(diǎn)是：體積小、耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適用于高頻電路。鐵電陶瓷電容容量較大，但損耗和溫度系數(shù)較大，適用于低頻電路。

4.云母電容器

用金屬箔或在云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。其特點(diǎn)是：介質(zhì)損耗小、絕緣電阻大。溫度系數(shù)小，適用于高頻電路。

5.薄膜電容器

結(jié)構(gòu)相同于紙介電容器。滌綸薄膜電容，介質(zhì)常數(shù)較高，體積小、容量大、穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。介質(zhì)損耗小、絕緣電阻高，但溫度系數(shù)大，可用于高頻電路。

眾所周知，高頻設(shè)計(jì)過程中總是需要功率因素足夠高，但是由于電感性負(fù)載的存在，往往事與愿違，這時(shí)提高功率因數(shù)的常用方法就是給電感性負(fù)載并聯(lián)電容器。由于制造工藝的原因，會(huì)造成大電容的分布電感比較大，導(dǎo)致高頻性能不好，而小電容則剛剛相反，So，如果為了讓低頻、高頻信號(hào)都很好地通過，那么就可以采用一個(gè)大電容再并上一個(gè)小電容的方式（其實(shí)這已經(jīng)是司空見慣的PCB布局之一了）。把電容器的兩個(gè)電極分別接在電源的正、負(fù)極上，過一會(huì)兒即使把電源斷開，兩個(gè)引腳間仍然會(huì)有殘留電壓（學(xué)了以后的教程，可以用萬用表觀察），我們說電容器儲(chǔ)存了電荷。在處理旁路電容時(shí)需要注意一個(gè)問題，就是旁路電容的頻率越高時(shí)，受到引線電感成分的影響也越大，因此一般建議使用貼片電容。