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电容器的作用和工作原理




在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。具体用在滤波中，大电容（1000uF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正（+）、负（-）极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。

把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压（学了以后的教程，可以用万用表观察），我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。脱离线路时检测采用万用表Ｒ×１ｋ挡，在检测前，先将电解电容的两根引脚相碰，以便放掉电容内残余的电荷。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。

电容器保护精讲

电容器接线形式主要有：单星形、桥形、双星形、两个单星形、三个单星形等（北京电网使用较多的接线方式为桥形和单星形接线）

电容器类型电容器组内部小元件接线为先m并后n串且无熔丝、同时外部接线也为先M并后N串，每个单台电容器都有一个熔断器。（如下图，每台电容器单元由m个电容器小元件并联、n段串联组成，每个电容器小元件串接一根内熔丝）

整定计算原则：有内熔丝的，只考虑内熔丝熔断，电容器元件退出运行，单台电容器有熔断器的，考虑单台电容器内小元件击穿或单台电容器熔断器熔断退出运行。

在电源给电容器充电过程中的任一时刻，若电容器所带电荷量为q，则电容器两板间的电压U＝qC。充电电流必然流经内阻r，设内阻r两端的电压为Ur，根据欧姆定律可知E电动势＝U＋Ur。由于制造工艺的原因，会造成大电容的分布电感比较大，导致高频性能不好，而小电容则刚刚相反，So，如果为了让低频、高频信号都很好地通过，那么就可以采用一个大电容再并上一个小电容的方式（其实这已经是司空见惯的PCB布局之一了）。所以不难想象，图6.12中斜直线上方的三角形面积，即为电源电动势做功QE电动势过程中被消耗在内阻r上而转变为焦耳热的能量。

问题解决了！在用电源给电容器充电的过程中，只能有一半的能量被电容器储存，必然有另一半能量消耗在回路的电阻之上。如果电容器储存的能量很多，则消耗在回路电阻上的能量也就同样的多。除颤器内带有电池，先通过电子线路把电池供电的电压升高到约U＝5000V，对电容器充电，充电后电容器储存的能量约为W＝12CU2＝875J。如果这部分能量全部消耗在电源的内阻上，则对电源十分不利，这也是在充电回路中另外增加限流电阻的原因。

至此，可能还有一个疑问：如果对电容器充电的能量利用率仅有50％，给使用电容器作为电源的电动汽车充电不是会浪费很多电能吗？要知道上面讨论的是用有固定电动势的电源给电容器充电的情况，如果给大容量电容器充电，应该使用可变电动势的电源，这样可以使充电的能量利用率大大提高。对换万用表笔测两次，以漏电大（电阻值小）的一次为准，黑表笔所接一脚为负极，另一脚为正极。

指针式万用表测量电容器质量的好坏方法




在没有特殊仪表仪器的条件下，电容器的好坏和质量高低可以用万用表电阻档进行检测，并加以判断。汽车电容器的选择方法是：1、根据电容器的，选择其内部有效电阻更小的电容器，名1牌音响电容器将会使效果更好。容量大（1μF以上）的固定电容器可用万用表的电阻档（R×1000）测量电容器两电极，表针应向阻值小的方向摆动，然后慢慢回摆至∞附近。接着交换测试棒再试一次，看表针的摆动情况，摆幅越大，表明电容器的电容量越大。若测试棒一直碰触电容器引线，表针应指在∞附近，否则，表明该电容器有漏电现象，其电阻值越小，说明漏电量越大，则电容器质量差;如在测量时表针根本不动，表明此电容器已失效或断路;如果表针摆动，但不能回到起始点，则表明电容器漏电量较大，其质量不佳。

　　压力表对于容量较小的电容器，用万用表来测量往往看不出表针摆动，此时，可以借助一个外加直流电压和用万用表直流电压档进行测量，其方法如图1所示，即把万用表调到相应的直流电压档，负（黑）测试棒接直流电源负极，正（红）测试棒接被测的电容器一端，另一端接电源正极。当电容的内部温度达到电解液的沸点时，电解液开始沸腾，电容内部的压力升高，当压力超过泄爆口的承受极限就发生了爆浆。