電容的用途

電容種類繁多，應(yīng)用甚廣。筆者就以幾個實例拋問題，再舉例著重講述電解電容和瓷 片電容在電路中的儲能、濾波和去耦等功能。

（1）使用吸塵器時收音機(jī)會出現(xiàn)“啪啦、啪啦”的雜音，原因是吸塵器的馬達(dá)產(chǎn)生的 微弱（低強(qiáng)度高頻）電壓/電流變化通過電源線傳遞進(jìn)入收音機(jī)，以雜音的形式出現(xiàn)，將這 種干擾稱之為“傳導(dǎo)干擾”。

（2）當(dāng)摩托車從附近道路通過時，電視機(jī)會出現(xiàn)雪花狀干擾。這是因為摩托車點火裝

置的脈沖電流1產(chǎn)生了電磁波，傳到空間再傳給附近的電視天線、電路上。將這種干擾稱之 為“輻擾”。

（3）冬天的時候，特別是在北方比較干燥的城市，經(jīng)常會看到衣 服有“火花”，實際上這是“靜電放電”現(xiàn)象，稱之為 ESD。如果此時你用手觸摸一些電子元件，說不定會電1擊毀這些元器件，因為電壓有 3~5KV 之高。而電容器充放電的過程是有時間的，這個時候，在極板間形成變化的電場，而這個電場也是隨時間變化的函數(shù)。電壓隨高，但電量很少，所 以對人體危害不大。

（4）開空調(diào)時，室內(nèi)的熒光燈會出現(xiàn)瞬時變暗的現(xiàn)象，這是因為大量電流流向空調(diào)， 電壓急速下降，利用統(tǒng)一電源的熒光燈受到影響，這種電壓突然驟降的“浪涌”現(xiàn)象，稱 之為 Surge。

優(yōu)點                                                                     缺點

1.        循環(huán)壽命長                                             1.    低能量密度

2.        高功率密度                                             2.    線性下降的放電電壓

3.         可快速充放電                                         3.    自放電強(qiáng)

4.         安全                                                     4.    低輸出電壓

5.         工作溫度范圍廣

表格來源，Maxwell Technologies, Inc.

關(guān)于超級電容器，有一本很經(jīng)典的書籍B. E. Conway的“Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentalsand Technological and applicati”。要想詳細(xì)了解電容器知識的小伙伴可以仔細(xì)閱讀一下該書籍。表針向右擺動的角度越大（表針還應(yīng)該向左回擺），說明這一電解電容的電容量也越大，反之說明容量越小。這里主要基于文獻(xiàn)閱讀的形式來介紹一下電容器的相關(guān)知識。

在電源給電容器充電過程中的任一時刻，若電容器所帶電荷量為q，則電容器兩板間的電壓U＝qC。充電電流必然流經(jīng)內(nèi)阻r，設(shè)內(nèi)阻r兩端的電壓為Ur，根據(jù)歐姆定律可知E電動勢＝U＋Ur。主要原因是電容器的參數(shù)改變，但沒完全失效，在一定程度上還有作用，但達(dá)不到應(yīng)有的作用，使得現(xiàn)有的故障現(xiàn)象出現(xiàn)。所以不難想象，圖6.12中斜直線上方的三角形面積，即為電源電動勢做功QE電動勢過程中被消耗在內(nèi)阻r上而轉(zhuǎn)變?yōu)榻苟鸁岬哪芰俊?

問題解決了！在用電源給電容器充電的過程中，只能有一半的能量被電容器儲存，必然有另一半能量消耗在回路的電阻之上。如果電容器儲存的能量很多，則消耗在回路電阻上的能量也就同樣的多。運行過程的電容器的電壓、電流和頻率等參數(shù)，應(yīng)符合電容器的要求，不得長時間過壓、過流運行。如果這部分能量全部消耗在電源的內(nèi)阻上，則對電源十分不利，這也是在充電回路中另外增加限流電阻的原因。

至此，可能還有一個疑問：如果對電容器充電的能量利用率僅有50％，給使用電容器作為電源的電動汽車充電不是會浪費很多電能嗎？要知道上面討論的是用有固定電動勢的電源給電容器充電的情況，如果給大容量電容器充電，應(yīng)該使用可變電動勢的電源，這樣可以使充電的能量利用率大大提高。接著交換測試棒再試一次，看表針的擺動情況，擺幅越大，表明電容器的電容量越大。

并聯(lián)電容器補(bǔ)償無功發(fā)熱裝設(shè)方法

個別補(bǔ)償

該補(bǔ)償方法是在單臺用電設(shè)備附近裝設(shè)并聯(lián)電容器組，這種方式通常和用電設(shè)備同時投入和斷開。

采用該補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點是補(bǔ)償徹底，高壓線路和變壓器上的無功電流減少了，而且低壓干線和分支線上的無功電流也同時減少，線路壓降和線路損耗同時減少；

采用該補(bǔ)償方式時，電容器和被補(bǔ)償設(shè)備電感感應(yīng)電動機(jī)共用一套控制設(shè)備，同時投入或退出運行，所以管理分散，維護(hù)不便，而且電容器不能充分發(fā)揮效率，利用率不高。