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電容的用途
電容種類(lèi)繁多,應(yīng)用甚廣。筆者就以幾個(gè)實(shí)例拋問(wèn)題,再舉例著重講述電解電容和瓷 片電容在電路中的儲(chǔ)能、濾波和去耦等功能。
(1)使用吸塵器時(shí)收音機(jī)會(huì)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(guò)電源線(xiàn)傳遞進(jìn)入收音機(jī),以雜音的形式出現(xiàn),將這 種干擾稱(chēng)之為“傳導(dǎo)干擾”。
(2)當(dāng)摩托車(chē)從附近道路通過(guò)時(shí),電視機(jī)會(huì)出現(xiàn)雪花狀干擾。這是因?yàn)槟ν熊?chē)點(diǎn)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(xiàn)、電路上。將這種干擾稱(chēng)之 為“輻擾”。
(3)冬天的時(shí)候,特別是在北方比較干燥的城市,經(jīng)常會(huì)看到衣 服有“火花”,實(shí)際上這是“靜電放電”現(xiàn)象,稱(chēng)之為 ESD。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。如果此時(shí)你用手觸摸一些電子元件,說(shuō)不定會(huì)電1擊毀這些元器件,因?yàn)殡妷河?3~5KV 之高。電壓隨高,但電量很少,所 以對(duì)人體危害不大。
(4)開(kāi)空調(diào)時(shí),室內(nèi)的熒光燈會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)變暗的現(xiàn)象,這是因?yàn)榇罅侩娏髁飨蚩照{(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(chēng) 之為 Surge。
電容器的串并聯(lián)后的額定電壓
工具書(shū)上講到了電容的串聯(lián)及并聯(lián),但是要注意那是針對(duì)無(wú)極性電容而言。
這個(gè)例題來(lái)自一本還不錯(cuò)的教科書(shū)。
是算對(duì)了。但是,不符合解決工程問(wèn)題的思路。因果關(guān)系。
沒(méi)有講述足夠的原因,例如電荷守恒定律,電容串聯(lián)之后,連個(gè)電容的電量 相同。
我們的結(jié)果是要,兩個(gè)電容串聯(lián)之后分壓,這兩個(gè)分壓不超過(guò)額定電壓。所以我們需要去計(jì)算分壓,然后 對(duì)比額定電壓。
而不是把題目當(dāng)做一個(gè)數(shù)學(xué)題,只做數(shù)學(xué)計(jì)算,而忽略了物理和工程的意義。
電容器兩板間的電壓正比于電容器所帶的電荷量,設(shè)開(kāi)始充電之前電容器不帶電,圖6.12中的斜線(xiàn)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(xiàn)。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(xiàn)下面的兩個(gè)窄豎長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)方形的面積為在充入小電荷量Δq的過(guò)程中電源對(duì)電容器做的功UΔq。電容器爆1破的后果,可能會(huì)危及其他電氣設(shè)備,甚至引起電容器室(柜)發(fā)生火災(zāi)。如果把整個(gè)充電過(guò)程用很多個(gè)窄豎長(zhǎng)方形表示,所有窄豎長(zhǎng)方形面積之和即近似等于整個(gè)充電過(guò)程中電源對(duì)電容器做功之和。窄豎長(zhǎng)方形的個(gè)數(shù)越多,其面積之和就越接近斜直線(xiàn)下的三角形面積,所以可知在整個(gè)充電過(guò)程中電源對(duì)電容器做的功為斜直線(xiàn)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。在整個(gè)充電過(guò)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(xiàn)為對(duì)角線(xiàn)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(xiàn)上方的三角形面積。