以前和大家說的電解電容器的由來啊,薄膜電容器的特性啊。等等。這些都是建立在這些電容器的功能上的。但實際上,大家都沒有了解電容器的本質(zhì)。今天就和大家來談談電容器的本質(zhì)是什么。
我們先假設有A與B的兩塊平行放置的導電極板,他們兩中間的間隔以絕緣物質(zhì)比如空氣之類的,然后中間用一個開關S連接至直流源E。當兩極板未接通電源前他們都是保持中性為不帶電之狀態(tài)??僧旈_關打開后,極板A的電子就被吸引到了電池的正極,于是A便呈現(xiàn)出了帶正電荷的現(xiàn)象;與此同時電池負端的負電子則被排斥向極板B,使B呈現(xiàn)帶負電荷的現(xiàn)象;然后在A、 B兩極板之間形成電場并建立一電位差V。這種電子流動的現(xiàn)象持續(xù)進行,所轉(zhuǎn)移之電量與電源之電壓成正比,直至AB兩極板間之電位差與電源電壓相等時 (V = E),才停止電子之移動。電子流動的過程中,將電源的能量帶出而轉(zhuǎn)存于兩極板之上,也就是說儲存了電荷。
如上所述,將兩平行導電極板隔以絕緣物質(zhì)而具有儲存電荷能力的器材,稱為電容器(capacitor或condenser)。導電極板稱為電容器之電極(electrode),絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)(dielectric)或簡稱介質(zhì)。
電容量(capacitance)是用來表示電容器能儲蓄電荷的能力(或容量)。各種電容器,因?qū)w的大小體形狀體材質(zhì)及板間距離與介質(zhì)種類等因素的不同而有不一樣的電容量,但所能儲存的電荷量Q與其電位V系成正比,即
Q=CV
式中的比例常數(shù)C即為電容器之電容量,簡稱電容。
C=Q/V
電容的單位為「庫能/伏特」,為了紀念科學家法拉第(Michael Faraday l791~1867,英)對電學的偉大貢獻,將1庫侖/伏特的電容稱為1法拉(farad) ,簡稱法,單位記號為F或f。在實用上,法拉之單位常嫌過大,例如一個球體若要1法拉的電容,則半徑必須為9*10e9公尺!因此常以微法(μF)或微微法(μμF或pF)來表示電容值的大小。
兩平行金屬板電容器是最簡單而且實用的電容器,在兩板之間填以介質(zhì),兩板之間隔d甚小于板的面積A,如下圖所示。電容之大小與金屬板之面積及介質(zhì)之介電系數(shù)ε成正比,而與兩板間之距離成反比,即
C=(εA)/d
真空或空氣之介電系數(shù)為ε =8.84*10e-12(F/m)。
好了。聽到這里大家也許對于電容器的本質(zhì)還了解的模模糊糊的。這是正常的。因為本質(zhì)往往都是理論,而實踐才是檢驗真理的唯一標準,大家以后可以多多關注這塊知識,把今天了解的本質(zhì)用在上面才是正確的學習態(tài)度。
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