13、电容：原理、类型与应用详解

电容：原理、类型与应用详解

1. 电容概述

电容，常被简称为“cap”，过去（主要在英国）也被称为“condenser”，不过这个术语如今已不再使用。与电容相关的其他组件有可变电容和电池。

电容连接到直流电源时会积累电荷，电源断开后电荷仍会保留。这使得电容能像小型可充电电池一样存储并释放能量。其充放电速度极快，但可通过串联电阻来限制，这让电容能在许多电子电路中用作定时组件。此外，电容还能阻隔直流电流，同时允许脉冲、电“噪声”、交流电、音频信号或其他波形通过。这一特性使其可用于平滑电源输出电压、去除信号中的尖峰、调整音频电路的频率响应，以及耦合需防止直流电流传输的独立组件或电路元件。

电容的示意图符号有多种。左上角的是非极化电容，另外两个表示需使用极化电容且要按所示方向连接。底部的变体在欧洲最为常用。容易混淆的是，若加上“+”号，非极化符号也可用于标识极化电容。极化符号有时印刷时不带“+”号，但仍表明需注意极性。

2. 电容的工作原理

最简单的电容由两块极板组成，每块极板都有一根引线，用于连接直流电源。极板之间由一层薄的绝缘层隔开，这层绝缘层称为电介质，通常是固体或糊状物，但也可以是液体、凝胶、气体或真空。

大多数电容的极板由薄金属膜或金属化塑料膜制成。为减小组件尺寸，膜可以卷起来形成紧凑的圆柱形封装，或者多个扁平部分交错排列。

电源中的电子会迁移到连接电源负极的极板上，并排斥另一极板上的电子。这可以看作是在另一极板上产生电子空穴或吸引正电荷。当电容与电源断开连接时，由于极板上相反电荷的相互吸引，它们会保持平衡，不过电压会因电介质或其他路径的泄漏而逐渐消散。

当电阻跨接在已充电电