电容的基础知识
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常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。
表1 常用电容的结构和特点
电容种类 | 电 容 结 构 和 特 点 |
|---|---|
纸介电容 | 用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大，用于低频比较合适。 |
云母电容 | 用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。 |
陶瓷电容 | 用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。 铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。 |
薄膜电容 | 结构和纸介电容相同，介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。 聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。 |
金属化纸介电容 | 结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔，体积小，容量较大，一般用在低频电路中。 |
油浸纸介电容 | 它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高，但是体积较大。 |
铝电解电容 | 它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大，但是漏电大，稳定性差，有正负极性，适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候，正负极不要接反。 |
钽、铌电解电容 | 它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。 |
半可变电容 | 也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。 |
可变电容 | 它由一组定片和一组动片组成，它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动，叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大，损耗小，多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的，体积小，多用在晶体管收音机中。 |
电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表2。常用固定电容的标称容量系列见表3。
表2 常用固定电容允许误差的等级
允许误差 | ±2% ±5% ±10% ±20% (+20% -30%) (+50% -20%) (+100%-10%) |
|---|---|
级别 | 02 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ |
表3 常用固定电容的标称容量系列
电容类别 | 允许误差 | 容量范围 | 标 称 容 量 系 列 |
|---|---|---|---|
纸介电容、金属化纸介电容、纸膜复合介质电容、低频（有极性）有机薄膜介质电容 | ±5%±10%±20% | 100pF~1uF | 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
1uF~100uF | 1 2 4 6 8 10 15 20 3050 60 80 100 | ||
高频（无极性）有机薄膜介质电容、瓷介电容、玻璃釉电容、云母电容 | ±5% | 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.02.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.34.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1 | |
±10% | 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 | ||
±20% | 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 | ||
铝、钽、铌、钛电解电容 | ±10%±20%+50/-20%+100/-10% | 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8(容量单位uF) |
电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。 表4是常用固定电容直流工作电压系列。有*的数值，只限电解电容用。
表4 常用固定电容的直流电压系列
1.6 4 6.3 10 16 25 32* 40 50 63 100 125* 160 250 300* 400 450* 500 630 1000 |
|---|
由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。
电容的种类也很多，为了区别开来，也常用几个拉丁字母来表示电容的类别，如图2所示。第一个字母C表示电容，第二个字母表示介质材料，第三个字母以后表示形状、结构等。上面的是小型纸介电容，下面的是立式矩开密封纸介电容。表5列出电容的类别和符号。表6是常用电容的几项特性。
|———————— C: 电容器
———– ——-| C Z X |——————- Z: 纸介
|____0.022uF_____| X: 小型
图2
表5 电容的类别和符号
顺 序 | 类 别 | 名 称 | 简 称 | 称 号 |
|---|---|---|---|---|
第一个字母 | 主 称 | 电容器 | 容 | C |
第二个字母 | 介质材料 | 纸 介电 解云 母高频瓷介低频瓷介金属化纸介聚苯乙烯等有机薄膜涤纶等有机薄膜 | 纸电云瓷 | ZDYCTJBL |
第三个字母以后 | 形 状 | 筒 形管 状立式矩形圆片形 | 筒管立圆 | TGLY |
结 构 | 密 封 | 密 | M | |
大 小 | 小 型 | 小 | X |
表6 常用电容的几项特性
电容种类 | 容量范围 | 直流工作电压（V） | 运用频率（MHz） | 准确度 | 漏电电阻（MΩ） |
|---|---|---|---|---|---|
中小型纸介电容 | 470pF~0.22uF | 63~630 | 8以下 | Ⅰ~Ⅲ | >5000 |
金属壳密封纸介电容 | 0.01uF~10uF | 250~1600 | 直流，脉动直流 | Ⅰ~Ⅲ | >1000~5000 |
中、小型金属化纸介电容 | 0.01uF~0.22uF | 160、250、400 | 8以下 | Ⅰ~Ⅲ | >2000 |
金属壳密封金属化纸介电容 | 0.22uF~30uF | 160~1600 | 直流，脉动电流 | Ⅰ~Ⅲ | >30~5000 |
薄膜电容 | 3pF~0.1uF | 63~500 | 高频、低频 | Ⅰ~Ⅲ | >10000 |
云母电容 | 10pF~0.51uF | 100~7000 | 75~250以下 | 02~Ⅲ | >10000 |
瓷介电容 | 1pF~0.1uF | 63~630 | 低频、高频 50~3000以下 | 02~Ⅲ | >10000 |
铝电解电容 | 1uF~10000uF | 4~500 | 直流，脉动直流 | ⅣⅤ | |
钽、铌电解电容 | 0.47uF~1000uF | 6.3~160 | 直流， 脉动直流 | ⅢⅣ | |
瓷介微调电容 | 2/7pF~7/25pF | 250~500 | 高频 | >1000~10000 | |
可变电容 | 最小>7pF 最大<1100pF | 100以上 | 低频，高频 | >500 |
电容的基本单位是：
F （法）
μF（微法）
pF（皮法）
nF（纳法）
我们常见的一般都是μF、nF、pF的单位.
他们之间的具体换算如下：
1F＝1，000，000uF
1uF=1,000nF
1nF=1000pF
①以uF為單位：電容容量1uF以上者，直接以數值標示容量，例如10000uF，3300UF。
②以pF為單位：第一位數與第二位數代表電容數值，第三個數字代表10的次方，亦即數值後面0的個數。例如電容容量標示為104者，代表10後面有四個0，亦即100000pF。
③以nF為單位：電容容量標示為100N代表100×10-9=10-7法拉，亦等於0.1×10-6法拉，所以等於0.1UF。
注：
通常在容量小于10000pF的时候，用pF做单位，而且用简标，如1000PF标为102、10000PF标为103，大于10000pF的时候，用uF做单位。
为了简便起见，大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。没有小数点的，它的单位是pF，有小数点的，它的单位是uF。
例如，3300就是3300pF也可以是332，0.1就是0.1uF等。
注：象刚才的简标常用于以PF为单位的电容，如1000pf就是102，100000当然是104了(0.1uF)，3300则为332。
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