电容器容量和电容计算公式

项目二　认识电容器

项目描述

随着电子信息技术的日新月异，数码电子产品的更新换代也越来越快，以平板电视（LCD和PDP）、笔记本电脑、数码相机等产品为主的消费类电子产品销量的持续增长，带动了电容器产业的增长，同时也带动了相关材料、设备行业的发展，中国已经成为全球电容器生产的大国。

项目目标

1．会认识电容器的外形、符号，知道电容器的特点

2．会识读电容器的标称容量、允许误差

3．会识别有极性电容器的正、负极性

项目实施

任务一　了解产品的功能

1．电容器与电容

电容器，简称电容，任何2个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器，这2个导体称为电容器的2个极板，中间的绝缘材料称为电容器的介质。

电容器最基本的特性是能够储存电荷。

图1－2－1　电容器图

电容器所储存的电荷量与2极板间的电压的比值是一个常数，称为电容器的电容量，简称电容，用字母C表示，用公式表示为：

电容量的单位是法拉，简称法，用符号F表示。通常用远远小于法拉的单位微法（μ）和皮法（pF）：

1μ＝10^－6F　　　　　　　　1pF＝10^－12F

2．电容器的分类

任务二　常用的电容器识别

识一识　常用的电容器识别

1．认识常见固定电容器的图形符号和外形

固定电容器是容量不可改变的电容器。电容器的电路图形符号如图1－2－2所示，文字称号为C。

图1－2－2　电容器电路图形符号

（1）有极性电容器的识别。

①铝电解电容器。铝电解电容器是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极而制成的电容器。适用于低频电路中，常用在交流旁路和滤波电路中。如图1－2－3所示。

图1－2－3　铝电解电容器

②钽电解电容器。钽电解电容器是以金属钽作为正电极的电容器，用稀硫酸等配液做负极，用钽表面生成的氧化膜做介质制成。适用于高精密的电子电路中。如图1－2－4所示。

图1－2－4　钽电解电容器

③铌电解电容器。铌电解电容器是以金属铌作为正电极的电容器，用稀硫酸等配液做负极，用铌表面生成的氧化膜做介质制成。适用于高精密的电子电路中。如图1－2－5所示。

图1－2－5　铌电解电容器

（2）无极性电容器的识别。

①纸介电容器。纸介电容器是以两条铝箔作为电极，并在中间用电容纸隔开铝箔电极卷绕而制成的电容器。一般适用于低频电路中。如图1－2－6所示。

图1－2－6　纸介电容器

②陶瓷电容器。陶瓷电容器是以陶瓷材料作为介质，在陶瓷上覆银制成电极，并在外层涂上各种颜色的保护漆而制成的电容器，它又分高频陶瓷介电容器（CC）和低频陶瓷介电容器（CT）2种，适用于高、低频电路中。如图1－2－7所示。

图1－2－7　陶瓷电容器

③涤纶（聚酯）电容器。涤纶电容器以涤纶薄膜作为介质，以金属箔或金属化薄膜为电极而制成的电容器。适用于稳定性要求不高的电路。如图1－2－8所示。

图1－2－8　涤纶电容器

④云母电容器。云母电容器是以云母作为介质的电容器，以金属箔或者在云母上喷涂银做电极板，电极板和云母层叠后封固而制成的电容器。适用于高频线路。如图1－2－9所示。

图1－2－9　云母电容器

⑤聚苯乙烯电容器。聚苯乙烯电容器是以聚苯乙烯薄膜为介质，以金属箔或金属化薄膜为电极而制成的电容器。适用于高频电路。如图1－2－10所示。

图1－2－10　聚苯乙烯电容器

⑥玻璃釉电容器。玻璃釉电容器是以玻璃釉粉为介质，将玻璃釉粉压制成薄片，通过调整釉粉的比例来得到不同性能的电容器。适用于半导体电路或小型电子仪器中的交、直流电路和脉冲电路。如图1－2－11所示。

图1－2－11　玻璃釉电容器

2．认识常见可变电容器的图形符号和外形

表1－2－1　常见可变电容器和半可变电容器

续　表

任务三　电容器的读数

元器件的检测是一项基本功，如何准确有效地检测元器件的相关参数，判断元器件是否正常，不是一件千篇一律的事，必须根据不同的元器件采用不同的方法，从而判断元器件的正常与否。

读一读　各种电容器的参数

1．识读电容器的电容量

（1）直标法。电容器的各种参数直接用数字标注在电容器上的表示方法。如图1－2－12所示。

图1－2－12　电容器直标法

（2）文字符号法。文字符号法是由数字和字母相结合表示电容器的容量，文字符号前面的数字表示整数值，字母符号后面的数字表示小数点后面的小数值，容量单位标志符号所在位置为小数点的位置。如图1－2－13所示。

图1－2－13　电容器文字符号法

（3）数码法。标称容量一般用3位数字来表示容量的大小，前二位数字表示有效数字，第三位数字表示指数，即零的个数，单位为pF。如图1－2－14所示。

图1－2－14　电容器数码法

（4）色标法。色标法是用不同颜色的带或点在电容器表面标出标称容量和允许误差。电容器的色码一般只有3环，前二环色码表示有效数字，第三环色码表示倍率，标称容量单位为pF。如图1－2－15所示。

图1－2－15　电容器色码表示法

4．识别电容器的极性

对于有极性的电容器，可以从外观识别其正、负极性。

（1）未使用过的电解电容器以引线的长短来区分电容器的正、负极，长引线为正极，短引线为负极。如图1－2－16所示。

图1－2－16　以引线的长短来区分电容器的正、负极

（2）也可以通过电容器外壳标注来区分，如有些电容器外壳标注负号对应的引线为负极，如图1－2－17所示。

图1－2－17　通过电容器外壳标注来区分

任务四　电容器延伸知识的了解

学一学　电容器延伸知识的了解

1．平行板电容器

最简单的电容器是平行板电容器，它由2块相互平行且靠得很近而又彼此绝缘的金属板组成，2块金属板就是电容器的2个极板，中间的空气即为电容器的介质。

平行板电容器的电容量与电介质的介电常数及极板面积成正比，与2极板间的距离成反比，用公式表示为

2．超级电容器

超级电容器又称超大容量电容器、金电容、黄金电容、储能电容、法拉电容、电化学电容器或双电层电容器（Electric Double－Layer Capacitors，EDLC），是靠极化电解液来存储电能的新型电化学装置。如图1－2－18所示。

图1－2－18　超级电容器

3．独石电容器

独石电容器又称多层陶瓷电容器，具有体积小、容量大、高可靠性和耐高温的优点，适用于旁路、滤波、振荡电路中。如图1－2－19所示。

图1－2－19　独石电容器

任务五　用万用表检测电容器

试一试　整机装配与调试

1．用万用表判断电解电容器的正、负极性

（1）选择量程。

（2）将万用表的红、黑表笔任意搭接电容器的两电极，测得其漏电电阻的大小。

（3）将电容器2个电极短路进行放电。

（4）交换万用表的红、黑表笔再次进行测量，测得漏电电阻的大小。

（5）比较2次测得的漏电电阻大小，漏电电阻阻值大的那次，黑表笔所接为电容器的正极，红表笔为电容器的负极。

图1－2－20　万用表检测电解电容器正、负极性

2．用万用表检测电容器质量

（1）选择量程。

（2）将万用表红、黑表笔分别接在电容器电极的引脚上。表笔刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大幅度，接着缓慢向左回归无穷大刻度处，如图1－2－21所示。然后，对电容器放电，将红、黑表笔对调，万用表指针将重复上述摆动现象。

图1－2－21　万用表检测电容器

（3）如果万用表指针不动，则说明电容器内部断路，或者电容器容量太小，充放电电流太小，不足以让指针偏转。如图1－2－22所示。

（4）如果万用表的指针向右偏转到零刻度后，不再向左回归，则说明电容器内部短路。如图1－2－23所示。

图1－2－22　电容器内部断路

图1－2－23　电容器内部短路

（5）如果万用表的指针不能回归到无穷大刻度，而是停在阻值小于500kΩ的刻度处，则说明电容器漏电严重。如图1－2－24所示。

图1－2－24　电容器漏电

任务六　任务拓展训练

拓展训练

（1）常见的固定电容器有哪些？常见的可变电容器又有哪些？你认识它们吗？会写出它们的符号吗？能判别它们的极性吗？了解它们的用途吗？

表1－2－2　常见固定电容器比较表

表1－2－3　常见可变电容器比较表

（2）电容器标称容量和允许误差标注方法有哪些？你能识读电容器标称容量和允许误差吗？

表1－2－4　电容器标称容量和允许误差标注方法比较表

（3）如何用万用表检测电解电容器极性及质量吗？你会检测吗？

表1－2－5　电容器检测要点

（4）你能说明电容器型号的意义吗？如何根据电路要求选用电容器？

表1－2－6　电容器型号的意义

（5）如何根据电路要求选用电容器？

表1－2－7　选用电容器的基本方法

（6）纯电容交流电路中，电压与电流的关系如何？它们的有功功率、无功功率分别为多少？

表1－2－8　纯电容交流电路比较表